• 대한방사선치료학회지
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• 제10권1호
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• pp.69-77
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• 1998

When a high energy photon beam is used to treat lesions located in the upper respiratory air passages or in maxillary sinus, the beams often must traverse an air cavity before it reaches the lesion. Because of this traversal of air, it is not clear that the surface layers of the lesion forming the air-tumor tissue interface will be in a state of near electronic equilibrium; if they are not, underdosing of these layers could result. Although dose corrections at large distances beyond an air cavity are accountable by attenuation differences, perturbations at air-tissue interfaces are complex to measure or calculate. This problem has been investigated for 4MV and 10MV X-ray beams which are becoming widely available for radiotherapy with linear accelerator. Markus chamber was used for measurement with variouse air cavity geometries in X-ray beams. Underdosing effects occur at both the distal and proximal air cavity interface. The magnitude depended on geometry, energy, field sizes and distance from the air-tissue interfaces. As the cavity thickness increased, the central axis dose at the distal interface decreased. Increasing field size remedied the underdosing, as did the introduction of lateral walls. Fellowing a $20{\times}2{\times}2\;cm^3$\;air\;cavity,\;4{\times}4\;cm\;field\;there\;was\;an\;11.5\%\;and\;13\%\;underdose\;at\;the\;distal\;interface,\;while\;a\;20{\times}20{\times}2\;cm^3\;air\;cavity\;yielded\;a\;24\%\;and\;29\%$ loss for the 4MV and 10MV beams, respectively. The losses were slightly larger for the 10MV beams. The measurements reported here can be used to guide the development of new calculation models under non-equilibrium conditions. This situation is of clinical concern when lesions such as larynx and maxillary carcinoma beyond air cavities are irradiated.

• 대한방사선치료학회:학술대회논문집
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• 대한방사선치료학회 1996년도 16차 학술대회
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• pp.7-7
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• 1996

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권4호
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• pp.393-402
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• 1997

목적 : 공기동을 포함한 병소 부위에 X-선원을 조사할 경우 공동과 근접한 영역에서의 저흡수선량 효과는 잘 알려져 있다. 공기-연조직 사이의 불균질면의 한 예로 후두 모형 즉, 조직 둥가물질과 그 사이에 삽입되어 있는 공기동을 만들었다. 본 연구에서는 방사선의 선질 조사면의 크기 공기동의 크기에 따른 공동 가까이에서의 흡수선량의 변화를 살펴보았다. 대상 및 방법 : 4-, 6-, 10-MV X-선원을 이용하여 2cm(폭)$\times$L(cm, 길이)$\times$2cm(높이)인 공기동을 포함한 후두 모형의 아크릴 팬톰에 대하여 흡수선량을 측정하였다. 흡수선량의 측정장비로 평행판전리함과 전리계를 이용하였다. 제작한 후두의 기하학적 치수는 상부 연조직$\cdot$공기동$\cdot$하부 연조직의 두께가 각각 4-, 2-, 4-cm이었다. 공기동이 없이 균일한 연조직 팬톰에 대한 공기동이 있는 경우의 흡수선량의 비(O/E)를 공기 공동-연조직의 경계로부터 거리를 변화시키면서 측정하였다. 표준화된 중강곡선과 최대흡수선량에 대한 입사면 반대쪽 표면에서의 흡수선량의 비를 초사면의 크기를 변화시키면서 측정하였다. 공기동의 크기에 따른 효과를 알기 위하여 여러 가지 조사면에 대하여 투영된 크기가 4cm(폭)$\times$L인 공기동의 높이(Z)를 변화시켜서 측정하였다. 결과 : 4-MV선원에서 $5cm\times5cm$ 이상의 조사면에서는 저흡수선량 효과가 없었다. 6-이나 10-MV선원에서 작은 조사야 즉, $4cm\times4cm$와 $5cm\times5cm$에서는 후두에 저흡수선량 부위가 나타났으며 $6cm\times6cm$ 이상의 조사면에서는 이 효과가 관찰되지 않았다. 선원의 선질이 증가할수록 저흘수선량인 조직층이 증가하였고 이때 표면 흡수선량의 크기는 변하지 않았다. 조사면의 크기가 $4cm\times4cm$에서 $8cm\times8cm$로 증가할 때 최대흡수선량에 대한 입사면 반대쪽의 공기동의 표면 선량은 4-, 6-, 10-MV 선원에서 각각 0.95, 0.92, 0.91에서 0.99로 증가하였다. 6-이나 10-MV 선원에서 공기동 표면에서의 흡수선량은 $5cm\times5cm$ 조사면에 있어서 예상값보다 각각 2-, 3-퍼센트의 감소가 있었고 또 4-MV에서는 감소효과를 발견할 수 없었다. $4cm\timesL\timesZ$ 공기동에서 그높이(Z)를 0.6에서 4.8cm까지 변화시켰을 때 조사면의 크기가 $8cm\times8cm$에서 공동의 크기에 무관하게 O/E>1.0이 관찰되었다. 결론 : 조사면내 공기동에 의한 저흘수선량 효과는 방사선의 선질$\cdot$조사면의 크기$\cdot$공기동의 크기에 의존된다. 이상의 연구 결과에서 고선질 선원이 공동을 포함한 병소 특히, 종양이 공기동의 표면까지 미치는 부위에 조사될 째 특별한 주의가 필요함을 알 수 있다. 이 경운 가능하면 조사되는 부위가 저전량이 되지않도록 저선질의 선원(예를 들면, 4-MV)을 쓰고 또 조사면을 넓혀야한다. 6-이나 10-MV 등의 고선질의 X-선을 쓰는 경우에는 조사면의 부위에 저선랸 부위가 생기므로 한번의 추가 조사를 더 시행할 필요가 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권4호
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• pp.144-148
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• 2017

When a high density metallic implant is placed in the path of the proton beam, spatial heterogeneity can be caused due to artifacts in three dimensional (3D) computed tomography (CT) scans. These artifacts result in range uncertainty in dose calculation in treatment planning system (TPS). And this uncertainty may cause significant underdosing to the target volume or overdosing to normal tissue beyond the target. In clinical cases, metal implants must be placed in the beam path in order to preserve organ at risk (OARs) and increase target coverage for tumors. So we should introduce Ti-mesh. In this paper, we measured the lateral dose profile for proton beam using an EBT3 film to confirm dosimetric impact of Ti-mesh when the Ti-mesh plate was placed in the proton beam pathway. The effect of Ti-mesh on the proton beam was investigated by comparing the lateral dose profile calculated from TPS with the film-measured value under the same conditions.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제19권1호
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• pp.81-87
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• 1996

When high energy photon beam is incident upon an air cavity interface the effect of ionization build-up observed. This phenomenon is resulting from the surface layers of the lesions are significant deficiency of electrons reaching the layers because of the replacement of solid scattering material by the air cavity, that is lack of electronic equilibrium. Measurement have been made in an acrylic phantom with a parallel plate chamber and high energy Photon beams, CO-60, 4MV, 6MV and 10MV X-rays have been investigated. The result of our study show that a significant effect was measured and was determined to be very dependent on field size, air cavity dimension and photon energy. The reductions were much larger for 10MV beam, underdosage at the interface was 12, 12.2, 16.9 and 20.6% for the CO-60, 4 MV, 6MV and 10MV, respectively. It was found that this non-equilibrium effect at the interface is more severe for the higher energy beams than that of lower energy beams and the larger cavity dimensions it is, the larger beam reductions we have. This problem is of clinical concern when lesions such as carcinoma beyond air cavities are irradiated, such as larynx, glottic and the patients with maxillectomy and ethmoidectomy and so forth.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권2호
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• pp.185-199
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• 2017

Low-pressure membrane filtration is increasingly used for tertiary treatment of wastewater effluent organic matter (EfOM), mainly comprising organic base/neutral compounds. In-line coagulation with underdosing, charge neutralization, and sweep floc conditions prior to ultrafiltration (UF) was studied to determine removals of the EfOM components and consequent reduction of fouling using polyethersulfone membranes. Coagulation and UF substantially reduced fouling for all coagulation conditions while removing from 7 to 38% of EfOM organic acids. From 7 to 16% of EfOM organic base/neutrals were removed at neutral pH but there was no significant removal for slightly acid coagulation conditions even though fouling was substantially reduced. Sweep floc produced the lowest resistance to filtration but may be inappropriate for in-line use due to the large added volume of solids. Charge-neutralization resulted in poor recovery of the initial flux with hydraulic cleaning. Under-dosing paralleled sweep floc in reducing hydraulic resistance to filtration (for sub-critical flux) and the initial flux was also easily recovered with hydraulic cleaning. Hydrophobic and hydrophilic base/neutrals were identified on the fouled membranes but as previously reported the extent of fouling was not correlated with accumulation of organic base/neutrals.

• 대한방사선치료학회지
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• 제8권1호
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• pp.75-81
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• 1996

When high energy photon beam is incident upon an air cavity interface the effect of ionization build-up observed . This phenomenon is resulting from the surface layers of the lesions are significant deficiency of electrons reaching the layers because of the replacement, of solid scattering material by the air cavity, that is lack of electronic equilibrium. Measurement have been made in an acrylic phantom with a parallel plate chamber and high energy photon beams, CO-60, 4MV, 6MV and 10MV X-rays have been investigated. The result of our study show that a significant effect was measured and was determined to be very dependent on field size, air cavity dimension and photon energy. The reductions were much larger for 10MV beam, underdosage at the interface was 12, 12.2, 16.9 and $20.6\%$ for the CO-60, 4MV, 6MV and 10MV, respectively. It was found that this non-equilibrium effect at the interface is more severe for the higher energy beams than that of lower energy beams and the larger cavity dimensions the larger beam reductions occur. This problem is of clinical concern when lesions such as carcinoma beyond air cavities are irradiated, such as larynx, glottic and the patients with maxillectomy and ethmoidectomy and so forth.

• Radiation Oncology Journal
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• 제23권4호
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• pp.236-242
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• 2005

목적: 본 연구에서는 초기 유방암환자에서 보존적 수술 후 전자선을 이용한 추가방사선 조사 시 조사야의 범위 결정에 수술상흔 및 외과적 클립이 미치는 역할을 분석하였으며 이상적인 조사야 범위 결정방법을 제시하였다. 대상 및 방법: 조기 유방암 환자로 병소를 제거한 후 외과적 클립을 $4{\sim}7$개 삽입한 환자 20명을 대상으로 연구를 시행하였다. 전자선의 치료 에너지를 결정하기 위하여 피부에서부터 흉부벽까지의 거리(SCD)와 병변 조직의 가장 뒤쪽에 위치해 있는 클립까지의 거리를 측정하였다. 수술시 삽입된 클립들을 simulation 필름 상에서 연결하여 방사선학적 tumor bed로 정의하였다. 방사선 조사야의 범위는 3가지 방법에 의해 simulation 필름에 그렸다. 임상방사선 조사야(CF)는 수술 상흔 둘레로 3 cm의 여유를 주었고, 외과적방사선 조사야(SF)는 클립주위로 2 cm의 여유를 주었으며, 마지막으로 이상적 방사선조사야(IF)는 수술 상흔과 클립을 모두 포함하여 2 cm의 여유를 주었다. 그려진 조사야들의 면적을 측정하기 위하여 치료계획 컴퓨터에 입력되었고 측정된 면적을 비교하였다. 마지막으로 삽입된 클립들을 CT상에서 그려 넣었고 클립들의 3차원적인 선량분포를 알아보기 위해 선량체적표를 얻었다. 결과: SCD와 가장 깊이 삽입된 clip까지의 거리의 평균차이는 $0.7{\pm}0.56cm$이다. 12명의 환자의 경우 깊이의 차이가 있다. 수술 상흔과 클립들의 평균 위치의 변화는 상방으로 1.7 cm, 하방으로 1.2 cm, 내측으로 1.2 cm, 그리고 외측으로 0.9 cm이다. CF의 면적은 20명의 환자 중 6명의 경우 SF보다 크고 IF보다 크다. SF 와 IF의 면적 차이는 15의 환자에서 5%보다 작다. CF 조사야를 이용할 경우 15명의 환자들에 대해 1개 또는 3개의 클립들을 조사야 내에 포함하지 못하고 있다. 또한 클립들의 선량분포를 볼 때 17명의 환자들이 처방선량의 80% 미만을 받는 즉 선량적으로 부적절한 선량을 받는 클립들이 있었다. 결론: 수술 상흔을 중심으로 방사선 조사야 범위를 결정 할 경우 병변의 상하 부위를 적절히 포함하지 못하므로 병변 조직의 충분한 선량을 전달하지 못하였다. 외과적 클립만을 이용할 경우는 수술 상흔을 모두 포함하지 못하였다. 따라서 결론적으로 즉 수술 상흔과 외과적 클립을 모두 포함하는 본 기관에서 사용하는 방법으로 전자선 추가 조사야를 그린다면 정상조직의 부작용 및 지리상으로 병변조직의 빠트림을 최소화할 수 있을 것이다.