6MV X-선에 대한 삼차원적 조직보상체의 연구

김옥배(Ok Bae Kim),최태진(Tae Jin Choi),서수지(Soo Jhi Suh) 대한방사선종양학회 1989 Radiation Oncology Journal Vol.7 No.1

Three-dimension paraffin compensator was designed to construct the tissue equivalent compensator for irregular body contours and obiliques beam incidence. The ratio of compensator thickness to tissue deficit was depended on field size, depth and air gap because the scattered dose loss. The ratio of compensator-tissue was optimized 0.79, 0.73, 0.61 and 0.56 in 6MV x-rays as function of field size 4×4, 10×10, 20×20 and 30×30cm² respectively in our study. Using this tissue equivalent compensator, it can be got 2% difference of dose at same mid-plane in phantom study.

연(鉛)필터의 투과선량을 이용한 15 MV X선의 에너지스펙트럼 결정과 조직선량 비교

최태진,김진희,김옥배,Choi, Tae-Jin,Kim, Jin-Hee,Kim, Ok-Bae 한국의학물리학회 2008 의학물리 Vol.19 No.1

최근의 방사선 치료선량 계획시스템은 대체로 커널빔을 컨볼루션하여 조직선량을 구하고 있다. 본 연구에서는 광자선 빔에 따른 심부선량과 임의의 깊이에서 프로파일 선량을 구하기 위하여 반복적 수치해석을 통해 투과 필터에 의한 감쇠선량으로부터 에너지 스펙트럼을 구성하였다. 실험은 15 MV X선(Oncor, Siemens사)과 이온선량계 0.125 cc (PTW T31010)을 이용하여 납필터를 투과한 선량을 측정하여 이루어졌다. 15 MV X선의 에너지스펙트럼은 0.25 MeV 간격으로 납필터 0.51 cm에서 8.04 cm의 감쇠선량으로 실측치와 비교하여 구하였다. 실험 연산에서 15 MV X선의 최대유량은 3.75 MeV에서 나타났으며, 평균에너지는 4.639 MeV를 보였으며, 투과선량은 평균 0.6%의 오차인 반면에 최대오차는 납두께 5 cm에서 2.5%를 보였다. 조직선량은 에너지에 크게 의존하므로, 평탄형 필터의 중심과 Tangent 0.075와 0.125인 가장자리의 에너지를 구하였으며, 각각 4.211 MeV와 3.906 MeV로 나타났다. 심부선량과 프로파일 선량은 상업화로 공급되고 있는 선량계획시스템에 중심 선속과 가장자리의 각 에너지스펙트럼을 적용하여 구하여 실측선량률과 비교하였다. 생성된 심부선량 곡선은 조사면 $6{\times}6cm^2$에서 $30{\times}30cm^2$까지 실측치와 비교한 결과 1% 이내의 거의 일치하는 값을 얻었으며, 프로파일 곡선은 $10{\times}10cm^2$에서 1% 이내의 오차를 보였으나, $30{\times}30cm^2$와 같이 큰 조사면의 얕은 깊이에서는 2%의 오차를 보였다. 따라서 투과선량을 연산으로 구한 에너지 스펙트럼이 조직선량을 평가하는 데 상당히 적은 오차범위 내에서 정량적이고 정성적으로 얻을 수 있음을 알 수 있다. Recent radiotherapy dose planning system (RTPS) generally adapted the kernel beam using the convolution method for computation of tissue dose. To get a depth and profile dose in a given depth concerened a given photon beam, the energy spectrum was reconstructed from the attenuation dose of transmission of filter through iterative numerical analysis. The experiments were performed with 15 MV X rays (Oncor, Siemens) and ionization chamber (0.125 cc, PTW) for measurements of filter transmitted dose. The energy spectrum of 15MV X-rays was determined from attenuated dose of lead filter transmission from 0.51 cm to 8.04 cm with energy interval 0.25 MeV. In the results, the peak flux revealed at 3.75 MeV and mean energy of 15 MV X rays was 4.639 MeV in this experiments. The results of transmitted dose of lead filter showed within 0.6% in average but maximum 2.5% discrepancy in a 5 cm thickness of lead filter. Since the tissue dose is highly depend on the its energy, the lateral dose are delivered from the lateral spread of energy fluence through flattening filter shape as tangent 0.075 and 0.125 which showed 4.211 MeV and 3.906 MeV. In this experiments, analyzed the energy spectrum has applied to obtain the percent depth dose of RTPS (XiO, Version 4.3.1, CMS). The generated percent depth dose from $6{\times}6cm^2$ of field to $30{\times}30cm^2$ showed very close to that of experimental measurement within 1 % discrepancy in average. The computed dose profile were within 1% discrepancy to measurement in field size $10{\times}10cm$, however, the large field sizes were obtained within 2% uncertainty. The resulting algorithm produced x-ray spectrum that match both quality and quantity with small discrepancy in this experiments.

컴퓨터영상의 전자밀도보정에 근거한 치료선량확인: XiO 실험

최태진,김진희,김옥배,Choi Tae-Jin,Kim Jin-Hee,Kim Ok-Bae 한국의학물리학회 2006 의학물리 Vol.17 No.2

본 연구는 전산치료선량계획장치에서 중첩(Superposition)법을 사용해 비균질성 조직층을 통한 교정선량을 확인하기 위해 수행되었다. 조직등가물질로는 폐조직으로 콜크($\rho=0.2\;g/cc$)를, 근조직에는 n-Glucose, 골조직에는 $K2HPO4$를 사용한 시료의 전자밀도를 구하였으며, CT영상은 110 KVp와 130 KVp X선을 주사해서 얻고 CT번호(H)와 전자밀도의 함수관계를 조사하였다. 물에 대한 전자밀도비는 컴퓨터선량계획에 중요한 변수이므로 CT번호에 대응된 전자밀도비를 입력하고, 선량확인을 위해 펜텀 구성은 폴리스탈린 고체 펜텀 사이에 5.0 cm 층의 시료를 삽입하고 깊이 12.0 cm와 20.0 cm의 조직 선량을 구하여 실측과 비교하였다. 실험결과 CT번호-전자밀도비는 광전효과 현상에 영향을 크게 받게 되어 원자번호가 높은 재질에서 비선형적으로 나타났으며, 130 KVp에서 근조직에는 0.001026H+1.00을, 골조직에는 0.000304H+1.07을 얻었다. 균질 근조직에서 컴퓨터선량과 실측선량을 비교한 결과 중첩법과 FFT 콘볼루션(convolution) 법에서 6, 15 MV X선 모두 1.0% 오차 범위내에 있었으며, 폐조직층 통과한 경우 중첩법은 6 MV X선에서 평균 -1.2%, 골조직에는 평균 -2.9%를 보였고, 15 MV X선에서 2.7%와 2.2%를 얻었으며, FFT콘볼루션법은 6 MV X선에서 폐조직 2.8%, 골조직 -5.0%를 보였고, 15MV X선에서는 각각 6.0%, 0.2%를 보여 중첩법에 의한 치료계획선량이 신뢰성이 있음을 확인하였다. 본 실험을 통해 저자들은 각 임상기관에서 사용하고 있는 CT는 일정하지 않고 교정이 필요한 장비이므로, 발전된 치료계획시스템에 적용하고 있는 CT번호-전자밀도비에 대한 정기적인 확인이 필요하며, FFT 콘볼루션법에 비해 빔의 확산방향에 일치된 커널빔을 사용한 중첩법에서 오차가 적음을 확인하였다. This study peformed to confirm the corrected dose In different electron density materials using the superposition/FFT convolution method in radiotherapy Planning system. The experiments of the $K_2HPO_4$ diluted solution for bone substitute, Cork for lung and n-Glucose for soft tissue are very close to effective atomic number of tissue materials. The image data acquisited from the 110 KVp and 130 KVp CT scanner (Siemes, Singo emotions). The electron density was derived from the CT number (H) and adapted to planning system (Xio, CMS) for heterogeneity correction. The heterogeneity tissue phantom used for measurement dose comparison to that of delivered computer planning system. In the results, this investigations showed the CT number is highly affected in photoelectric effect in high Z materials. The electron density in a given energy spectrum showed the relation of first order as a function of H in soft tissue and bone materials, respectively. In our experiments, the ratio of electron density as a function of H was obtained the 0.001026H+1.00 in soft tissue and 0.000304H+1.07 for bone at 130 KVp spectrum and showed 0.000274H+1.10 for bone tissue in low 110 KVp. This experiments of electron density calibrations from CT number used to decide depth and length of photon transportation. The Computed superposition and FFT convolution dose showed very close to measurements within 1.0% discrepancy in homogeneous phantom for 6 and 15 MV X rays, but it showed -5.0% large discrepancy in FFT convolution for bone tissue correction of 6 MV X rays. In this experiments, the evaluated doses showed acceptable discrepancy within -1.2% of average for lung and -2.9% for bone equivalent materials with superposition method in 6 MV X rays. However the FFT convolution method showed more a large discrepancy than superposition in the low electron density medium in 6 and 15 MV X rays. As the CT number depends on energy spectrum of X rays, it should be confirm gradient of function of CT number-electron density regularly.

의료영상용 방사선방호를 위한 무납차폐체 개발

최태진,오영기,김진희,김옥배,Choi, Tae-Jin,Oh, Young-Kee,Kim, Jin-Hee,Kim, Ok-Bae 한국의학물리학회 2010 의학물리 Vol.21 No.2

본 연구에서는 의학영상장치의 방사선에너지스펙트럼과 중원자번호 물질의 방사선흡수특성을 이용하여 경량 재질의 무납차폐체를 개발하였다. 개발된 차폐체는 중량비율로 주석 34.1%, 안티몬 33.8%, 요오드 26.8%와 Polyisoprene 5.3%를 혼합하여 가로$\times$세로$\times$두께 $200{\times}200{\times}1.5\;(mm^3)$로 제작되었으며 밀도는 $3.2\;g/cm^3$이다. 무납차폐체의 무게는 표준납차폐체 무게의 84%로 연당량 0.42 mm에 해당되며, 제작된 무납차폐체는 일차선과 산란선에 대해 표준납차폐체(연당량 0.5 mm 두께)의 투과율과 비교하였다. 일차선 에너지는 50 kVp에서 20 kVp씩 증가하여 110 kVp까지 조사 되었으며, 표준납 차폐체의 투과율은 0.1%, 0.9%, 3.2%, 4.8%였고, 무납차폐체는 각각 0.3%, 0.6%, 2.0%, 4.2%를 보였으며, 오차는 ${\pm}0.1$%이었다. 표준납차폐체와 동등한 연당량의 무납차폐체의 투과율은 각각 0.1%, 0.3%, 1.0%와 2.4%로 저에너지에서는 납과 동일한 감쇠를 나타내었으나 높은 에너지영역 에서는 납의 30~50%의 투과율로 측정되어 차폐효과가 뛰어남을 알 수 있었다. 인체팬텀의 측방산란선에 대한 비교결과는 표준납차폐체가 2.4%, 2.5%, 4.2%, 5.1%를 보였고, 무납차폐체는 각각 2.4%, 3.3%, 4.6%와 5.9%이며 각 오차는 ${\pm}0.2%$였다. 혼합성분의 무납차폐체의 연당량을 표준납차폐체까지 올리는 경우 낮은 에너지에서 뿐만 아니라 높은 에너지 영역에서 납에 비해 월등히 감쇠효과가 있음을 주장하며, 방사선구역의 특성에 따라 경량의 차폐체를 이용함으로써 방사선피폭을 효과적으로 차폐할 수 있을 것이다. The shielding materials designed for replacement of lead equivalent materials for lighter apron than that of lead in diagnostic photon beams. The absorption characteristics of elements were applied to investigate the lead free material for design the shielding materials through the 50 kVp to 110 kVp x-ray energy in interval of 20 kVp respectively. The idea focused to the effect of K-edge absorption of variable elements excluding the lead material for weight reduction. The designed shielding materials composited of Tin 34.1%, Antimon 33.8% and Iodine 26.8% and Polyisoprene 5.3% gram weight account for 84 percent of weight of lead equivalent of 0.5 mm thickness. The size of lead-free shielder was $200{\times}200{\times}1.5\;mm^3$ and $3.2\;g/cm^3$ of density which is equivalent to 0.42 mm of Pb. The lead equivalent of 0.5 mm thickness generally used for shielding apron of diagnostic X rays which is transmitted 0.1% for 50 kVp, 0.9% for 70 kVp and 3.2% for 90 kVp and 4.8% for 110 kVp in experimental measurements. The experiment of transmittance for lead-free shielder has showed 0.3% for 50 kVp, 0.6% for 70 kVp, 2.0% for 90 kVp and 4.2% for 110 kVp within ${\pm}0.1%$. respectively. Using the attenuation coefficient of experiments for 0.5 mm Pb equivalent of lead-free materials showed 0.1%. 0.3%, 1.0% and 2.4%, respectively. Furthermore, the transmittance of lead-free shielder for scatter rays has showed the 2.4% in operation energy of 50 kVp and 5.9% in energy of 110 kVp against 2.4% and 5.1% for standard lead thickness within ${\pm}0.2%$ discrepancy, respectively. In this experiment shows the designed lead-free shielder is very effective for reduction the apron weight in diagnostic radiation fields.

자궁경부 신경내분비암의 임상적 특징과 치료 결과

김옥배(Ok Bae Kim),김진희(Jin Hee Kim),차순도(Soon Do Cha),최태진(Tae Jin Choi),예지원(Ji Won Ye) 대한방사선종양학회 2004 Radiation Oncology Journal Vol.22 No.2

목 적: 자궁경부의 신경내분비암은 비교적 드문 질환으로 본원에서 광학현미경 및 면역조직화학적 진단을 받고, 치료받은 환자를 대상으로 임상적 특징, 예후 및 치료방침에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 1994년 5월부터 2001년 10월까지 본원에서 조직학적으로 자궁경부 신경내분비암으로 진단받은 환자 13예를 대상으로 하였다. 환자의 평균 연령은 56세(32∼78세)이며, 병기분포는 IB 5명, IIA 5명, IIB 3명이었다. 수술을 시행한 환자는 5명으로 이 중 3명은 수술 후 방사선치료를 추가하였다. 근치적 방사선치료를 시행한 환자는 9명이며, 이 중 1명은 방사선치료 후 근막외 자궁적축술을 시행하였고, 선행 혹은 동시항암화학요법을 시행한 환자는 9명이었다. 방사선치료는 병기에 따라서 전골반부 4,500∼5,400 cGy까지 외부조사 후, 강내조사를 주 2회, Apoint에 1회당 500 cGy로 3,000∼3,500 cGy를 조사하였다. 결 과: 추적관찰기간은 3개월에서 104개월로 평균 36개월이었다. 5년 생존율은 61.5%이었으며, 병기별 5년 생존율 은 병기 IB 60.0%, IIA 60.0%, IIB 66.7%로 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p=0.99). 전체 13명 중 5명(38.5%)이 사 망하였으며, 이 중 4명에서 골반부위 및 복부대동맥 주위 임파절 전이가 확인되었고, 이들 모두 원격장기 전이로 사망하였다. 사망자의 평균생존기간은 6개월이며, 임파절 전이 유무에 따라서 통계적으로도 유의한 차이(p=0.0001) 를 관찰할 수 있었다. 나머지 8명은 무병생존 중이다. 결 론: 자궁경부의 신경내분비암은 초기병기일지라도 임파절전이와 원격전이가 많고 병의 진행이 급속히 이루어지는 양상을 보이므로 국소치료인 수술이나 방사선치료와 함께 전신적인 복합항암화학요법을 병행하는 것이 좋을것으로 생각되며 적절한 병합치료가 환자의 생존율을 향상시킬 것으로 생각된다. Purpose: To evaluate the clinical findings, prognosis and treatment strategy of patients with neuroendocrine carcinoma of cervix. Materials and Methods: Thirteen patients with neuroendocrine carcinoma of cervix were included in this study, as confirmed histologically and immunohistochemically at the Dongsan Medical Center, Keimyung University, between May 1944 and October 2001. The mean age of patients was 56 years with a range of 32 to 78 years of age. According to the FIGO staging system, there were 5 patients with stage IB carcinoma, 5 patients with IIA, and 3 patients with stage IIB. Four patients underwent radical hysterectomy with pelvic lymphadenectomy, 3 of these patients also received postoperative radiotherapy, and one patient underwent extrafascial hysterectomy after radiotherapy. Primary radiotherapy was done in 9 patients, and 3 were irradiated postoperatively. Nine patients received chemotherapy, 7 received neoadjuvant and 2 received concurrent chemoradiotherapy. The radical purpose of radiotherapy consisted of external irradiation to the whole pelvis (4,500∼ 5,400 cGy) and intracavitary irradiation (3,000∼3,500 cGy). Results: The mean follow up duration was 36 months with a range of 3 to 104 months. The overall 5-year survival rate was 61.5% and the 5-year survival rates for stage IB, IIA, IIB were 60.0%, 60.0%, and 66.7% respectively (p=0.99). Eight patients are still alive without disease, and all of the 5 patients with recurrence are dead due to distant metastasis. Conclusion: Neuroendocrine carcinoma of cervix is highly aggressive, with early lymphatic dissemination and a high rate of distant recurrence. Therefore, an aggressive therapeutic strategy is required to obtain pelvic and distant disease control. Multimodal therapy should be considered at the time of initial diagnosis.

Development of a New Radiotherapy Technique using the Quasi-Conformation Method

최태진,김진희,김옥배,Choi, Tae-Jin,Kim, Jin-Hee,Kim, Ok-Bae The Korean Society for Radiation Oncology 1991 Radiation Oncology Journal Vol.9 No.2

종양모양에 거의 일치하는 선량분포를 얻기위해 다층부정형필터를 이용하는 방법을 보였으며, 필터의 재질은 Lipowitz (일명 cerrobend alloy) 금속체를 이용하였다. 선속내 필터의 놓임은 일차선의 감쇄와 함께 조직내 산란선 기여율의 변화가 예상되므로 필터의 두께에 따른 SMR의 변화가 계산에 이용되어야 된다. 이에 본 연구의 계산선량은 실측치의 $3\%$이내에서 잘 일치됨을 알 수 있었다. 다층부정형필터를 이용한 펜톰의 원호조사의 선량평 가는 동일 필터에 의한 고정조사의 선량분포가 적용되었으며, 가상종양에 거의 일치하는 선량분포를 얻을수 있었다. 한편, 컴퓨터모의계산된 선량과 열발광산량계(teflon-embedded TLD)의 실측선량은 비교적${\pm}5\%$ 범위내에서 잘 일치됨을 알 수 있었으며, 이 치료방법은 현재 차폐체로 많이 이용되고 있는 Lipowitz 금속체를 사용함으로써 보다 쉽게 응용되어질 것으로 생각된다. The quasi-conformation therapy was performed to get a homogeneous dose distributions for irregeular shaped tumor lesion by using the arc moving beam and beam modifying filter which was made by cerrobend alloy($\rho$=9.4 g/cc) metal. In our dose calcuation programme, it was fundmentally based on Clarkson's method to calcuate the irregular multi-step block field in rotation therapy. In this study, the expected relative depth doses under multipartial attenuator agree well with measured data at same plane. The results of comparison the dose computation with that of TLD measurement are very closed within ${\pm}5\%$ uncertainties in the irradiation to phantom with quasi-comformation method. And it has shown that irregular typed multi-step filter can be applied to quasi-conformation therapy in high energy radiation plannings.

강내조사를 위한 고선량률 근접조사 선원맞춤형 선량계획

최태진,오영기,김진희,김옥배,Choi, Tae-Jin,Oh, Young-Kee,Kim, Jin-Hee,Kim, Ok-Bae 한국의학물리학회 2009 의학물리 Vol.20 No.2

The source position and source dwelling time in a given source arrangement in the applicators is very high effect to determine the expose time which in general is derived from the brachytherapy planning system. In high dose rate (HDR) intracavitary radiation therapy (ICRT), the treatment is often performed in based out-patient during the whole fractionation irradiations. However, the patient should be waited on coutch for ICR treatment in first start fraction as unconvinent and immobilized state until perform the dose plannings. In our experiments, the HDR source contributed dose for$55.89{\pm}4.20%$ for straight tandem source, $38.14{\pm}4.46%$ for the right ovoid soucre on the fornix and$5.97{\pm}0.50%$ for left ovoid source. It also showed the $60.33{\pm}6.53%$ for the tandem, $33.10{\pm}6.74%$ for right ovoid and $6.58{\pm}0.30%$ for the left ovoid source in 10 degrees of applicator. The authors designed the source template dose planning software for ICRT of uterine cervix results average $-0.55{\pm}2.15%$ discrepancy of the full charged brachytherapy dose planning. Developed Source temperate ICRT plaanning software guide a minimized the complains and operating times within a ${\pm}3%$ of dose discrepancies. 근접조사에서는 인체의 강내 또는 종양조직내 어플리케이터를 삽입하여 지정된 선원위치와 정주시간에 따라 환부에 조사되는 선량이 결정되고 치료시간은 선량계획 소프트웨어를 통해서 얻게 된다. 특히 고선량률 조사법에서는 치료시간이 수 분 이내로 통원 시술하는 경우가 많다. 그러나 첫 시술일자에는 어플리케이터 삽입 시술시간이 소요되고, 시술 후 어플리케이터의 영상을 이용한 선원배열 분석 등의 선량계획이 이루어질 때까지 환자는 치 료대위에 고정된 체 대기하게되어 환자에게 상당한 불편을 주게 되고 당일 치료가 이루어 지지 못 하는 경우도 발생한다. 선원맞춤형 선량계획은 본원에서 치료받은 자궁경부암 시술환자 총 41명에 대해 자궁체강내 탠덤선원과 질원개(vaginal fonix) 선원의 선량기여도를 조사하여 선원의 위치를 개별적으로 표준화하여 실제와 근사한 위치를 얻을 수 있도록 개발된 소프트웨어이다. 자궁 경부암의 근접조사에서 기준 "A"지점에 기여하는 선량은 선형 어플리케이터의 탠덤선원에 의해 $55.89{\pm}4.20%$, 질원개 우측 선원에 의해 $38.14{\pm}4.46%$, 좌측 선원에 의해 $5.97{\pm}0.50%$로 나타났으며, 10도 휜 어플리케이터를 사용한 경우에는 $60.33{\pm}6.53%$, $33.10{\pm}6.74%$, $6.58{\pm}0.30%$로 각각 나타나, 탠덤선원의 높이와 질원개선원의 폭과 높이를 이용하여 실제 선원 입력에 의한 선량에 대해 평균 $-0.55{\pm}2.15%$ 범위로 근사한 값을 유도하여 치료선량을 구할 수 있음을 보여준다. 이에 저자들은 자궁경부암환자의 고선량률 근접조사시 어플리케이터 시술과 영상 취득 후 환자의 대기 없이 선량오차 ${\pm}3%$ 이하에서 당일 치료시간 결정을 할 수 있도록 선원맞춤형선량계획 프로그램을 개발하여 발표한다.

이중에너지광자선의 전산화단층촬영술을 이용한 정량적 골무기물함량의 비교분석

최태진(Tae Jin Choi),윤선민(Seon Min Yoon),김옥배(Ok Bae Kim),이성문(Sung Moon Lee),서수지(Soo Jhi Suh) 대한방사선종양학회 1997 Radiation Oncology Journal Vol.15 No.2

목 적 : 이중광자에너지 전산화단층촬영의 정량적골무기물함량(Dual-Energy Quantitative Computed Tomography, DEQCT)의 실험상수를 구하고, DEQCT에 의한 골무기물함량과 동물 척추 해면골의 무기물함량과 일치하는 지 비교하였다. 대상 및 방법 : 조직의 CT 번호는 주어진 방사선에너지와 조직성분에 따른 방사선 감약계수의 함수로 얻게 되며, 빙사선감약은 에너지에 따라 달라지므로 본 연구는 CT에서 사용되고 있는 80과 120kVp X선에서 각 조직의 질량감약계수를 구하여 실험적으로 DEQCT에 의한 골무기물함량을 결정하였다. DEQCT에서 골무기물함량결정에 이용되는 실험상수들은 골등가물질의 표준시료 K2HPO4 용액과 연부조직의 물 및 지방등가물질로 무수알코홀을 이용하여 구하였다. 골무기물함량 비교는 실험적 상수결정에 의한 DEQCT와 제작회사의 DEQCT를 사용하여 각각 구하였으며, 동물척추해면골 시편의 재의 질량과 각각 비교하였다. 결 과 : 80kVp에서 골등가물질의 질량흡수계수는 0.5608, 물 0.2409과 지방등가 조직에서 0.2206cm2/g을 얻었으며, 120kVp의 방사선에서는 0.3273, 0.2046 및 0.1971cm2/g을 각각 얻었다. 골등가물질 K2HPO4 표준시료를 80과 120kV p X선으로 스켄한 CT 번호를 이용하여 실험상수 K1는 0.3232, K2는 0.2450를 각각 얻었다. 이중광자에너지에 의한 골무기물함량측정결과는 동물척추해면골 시편의 재의 질량을 골무기물함량으로 정한 값과 비교한 결과 잘 일치하였으며 상관계수 r=0.998을 보였다. 한편, 동물척추골시편의 골무기물에 대하여 CT에 탑재된 DEQCT에 의한 골무기함량의 비교 결과는 상관계수 r=0.996 을 보여 상호 잘 일치함을 알 수 있었다. 결 론 : 이중광자에너지 전산화단층영상장치에 대한 조직등가물질의 실험적 질량감약계수에 의한 골무기물함량과 제작사의 DEQCT에 의한 정량적 골무기물함량이 실험적 골무기물함량과 잘 일치함을 보였다. Purpose : The Dual-Energy Quantitative Computed Tomography(DEQCT) was compared with bone equivalent K2HPO4 standard solution and ash weight of animal cadaveric trabecular bone in the measurement of bone mineral contents(BMC). Method and Materials : The attenuation coefficient of tissues highly depends on the radiation energy, density and effective atomic number of composition. The bone mineral content of DEQCT in this experiments was determined from empirical constants and mass attenuation coefficients of bone,fat and soft tissue equivalent solution in two photon spectra. In this experiments, the BMC of DEQCT with 80 and 120kVp X rays was compared to ash weight of animal trabecular bone. Results : We obtained the mass attenuation coefficient of 0.2409, 0.5608 and 0.2206 in 80kVp, and 0.2046, 0.3273 and 0.1971cm2/g in 120kVp X-ray spectra for water, bone and fat equivalent materials, respectively. The BMC with DEQCT was acomplished with empirical constants K1=0.3232, K2=0.2450 and mass attenuation coefficients has very closed to ash weight of animal trabecular bone. The BMC of emp irical DEQCT and that of manufacturing DEQCT were correlated with ash weight as a correlation r=0.998 and r=0.996, respectively. Conclusion : The BMC of empirical DEQCT using the experimental mass attenuation coefficients and that of manufacture have showed very close to ash weight of animal trabecular bone.

LiF:Mg,Cu,P 열형광선량계의 선량특성을 이용한 눈가림법에 의한 출력선량 평가

최태진,이호준,예지원,오영기,김진희,김옥배,Choi, Tae-Jin,Lee, Ho-Joon,Yie, Ji-Won,Oh, Young-Gi,Kim, Jin-Hee,Kim, Ok-Bae 한국의학물리학회 2009 의학물리 Vol.20 No.4

조사면의 크기와 한계 측정부위의 선량평가에는 형체가 자유로운 열형광분말체를 이용하는 것이 적합함을 뒷받침하기 위하여 LiF:Mg,Cu,P TLD 분말체의 선량특성을 조사하고, 작성된 평가 알고리즘에 따라 선형가속기의 출력선량을 눈가림법으로 조사한 TLD에 적용했을 때 평가 신뢰성을 확인하고자 한다. 열형광분말소자는 PTW 사의 LiF:Mg,Cu,P (200 Mesh)이며, 판독기는 LTM (LTM Co, France)이다. 물의 흡수선량은 전리함과 전위계를 표준선량평가기관에서 교정한 흡수선량계수를 사용하여 구하였으며, TLD 조사는 자체 제작한 미니 프라스틱 수조의 중앙에 삽입하여 조사면 $10{\times}10\;cm^2$로 시행 하였다. 방사선조사는 두 대학병원에 설치된 선형가속기(Oncor, Siemens와 Clinac Ix, Varian)의 6 MV 광자선으로 하였으며, TLD의 눈가림법 선량평가는 glow 곡선의 특성과 분말질량에 의한 감도변화, 선량률의존성, 선량-TL 강도의 비례성과 퇴행성 조사를 통해 시행되었다. LiF:Mg,Cu,P TLD는 3개의 glow peak를 보였고 232도에 나타나는 peak는 선량과 비례성이 높고 감도가 높으며 퇴행현상이 적어 선량계로써 좋은 조건을 보이고 있다. 열형광선량분말체는 1,000 cGy까지 대략적인 선형관계를 유지하였으나, 정밀 측정평가를 위해 비선형 함수를 통해 평균 1% 오차범위에서 평가할 수 있었다. LiF:Mg,Cu,P TLD는 선량률 22.2 cGy/min에서 600 cGy/min까지 TL 감도에 거의 영향을 주지 않았으나, 가열판(Planchette)의 분말체의 량에 따라서는 TL 감도에 변화가 있음을 확인하였다. 눈가림법으로 두 기관의 선형가속기에서 15회와 10회 조사하였고, 선량범위는 15~800 cGy였다. 눈가림법에 의한 양 기관의 TL 선량은 평균 1% 이하의 오차범위에서 일치하고 편차는 각각 ${\pm}1.9%$와 ${\pm}2.58$ 이내에 있었다. 열형광분말소자를 사용하여 눈가림법으로 출력선량을 평가한 결과 실험오차범위에서 표준전리함의 선량과 잘 일치하였으며, 전리함으로 접근할 수 없는 작은 조사면이나 경계성 조사면에 대한 선량평가에 신뢰성 있는 평가를 할 수 있을 것으로 생각한다. To achieve the accurate evaluation of given absorbed dose from output dose of linear accelerator photon beam through investigate the characteristics of LiF:Mg,Cu,P TLD powder. This experimental TL phosphor is performed with a commercial LiF:Mg,Cu,P powder (Supplied by PTW) and TL reader (LTM, France). The TLD was exposed to 6 MV X rays of linear accelerator photon beam with range 15 to 800 cGy in blind dose at two hospitals. The dose evaluation of TLD was through the experimental algorithms which were dose dependency, dose rate dependency, fading and powder weight dependency. The glow curve has shown the three peaks which are 110, 183 and 232 degrees of heating temperature and the main dosimetric peak showed highest TL response at 232 high temperature. In this experiments, the LiF:Mg,Cu,P phosphor has shown the 2.5 eV of electron trap energy with a second order. This experiments guided the dose evaluation accuracy is within 1% +2.58% of discrepancy. The TLD powder of LiF:Mg,Cu,P was analyzed to dosimetric characterists of electron captured energy and order by glow shape, and dose-TL response curve guided the accuracy within 1.0+2.58% of output dose discrepancy.

Six-Dual 전자선 조사면에 의한 전신 피부 조사의 선량 특성

최태진(Tae Jin Choi),김진희(Jin Hee Kim),김옥배(Ok Bae Kim) 대한방사선종양학회 1998 Radiation Oncology Journal Vol.16 No.3

목 적 : 전신피부의 수 mm 깊이에 한정된 피부 종양의 전신전자선조사에서 균등선량을 얻기위해, 원거리 전자선조사면에 대한 선량특성을 얻고 상하6방향조사에 의한 전신피부선량분포를 조사하였다. 대상 및 방법 : 전신조사를 위한 실험적 선량분포는 전자선 타켓-피부간 거리 300 cm에서, 크기가 105×105 cm2 (콜리메-터 35×35 cm2 , TSD 100 cm) 인 조사면으로 4 MeV 전자선의 심부선량률, 공간선량분포, 에너지감쇠에 의한 선량률 변화 등의 선량특성이 정해졌다. 환자는 상하 6방향조사가 이루어지는 동안 안정된 위치를 유지하기 위하여 양손을 치켜들고 기둥막대를 잡을 수 있는 발판에 위에 표시해둔 위치에 서게 하였다. 4 MeV 전자선 에너지를 감쇠 시켜 산란선고 피부선량을 높이기 위해 전자선 통로상 환자 전면의 20 cm 거리에 0.5 cm 두께의 산란체인 아크릴판을 설치하였다. 전신피부의 흡수선량은 테프론혼합 CaSO4:Dy 열형광소자 (1 mm 직경×6 mm 길이)를 전신 74 곳에 부착하여 분할조사면에 의한 합성선량을 평가하였다. 결 과 : 전자선 타켓-피부간 거리 300 cm에서 얻어진 105×105 cm2 의 큰 조사면의 선량 반치폭은 130 cm 였으며, 80% 폭은 86 cm 로 나타났으며, 두 조사면을 FWHM 만큼 이동하여 두 조사면을 25 cm 띄워 조사한 합성선량분포에서 선량률이 100±10% 인 균등조사면의 폭은 186 cm 로 확장되었다. 인체전면 20 cm 위체에 0.5 cm 아크릴판을 삽입한 결과, 4 MeV 전자선은 최대선량점 5 mm, 80% 깊이가 7 mm, 50% 깊이는 10.7 mm를 보여 감쇠된 전자선의 평균에너지는 2.5 MeV 였다. 큰 조사면의 선속 중심에서 50 cm 떨어진 위치의 심부선량률은 중심선속의 심부선량과 거의 동일 값을 보였다. 전신피부조사에 의한 환자의 선량분포는 인체의 돌출부와 굴곡부분을 제외하고는 비교적 균등한 선량이 도달되었으며, 돌출부와 분할조사면이 잘 이루어지지 않는 중첩조사부위는 각각 30% 와 60-100% 의 과다선량이 도달되어 치료중 차폐가 불가피한 반면, 인체구조상 전자선이 가리워지는 두정부, 회음부 및 대퇴부 내측은 선량이 거의 도달 되지 않는 곳이 생겨지므로 부가적 조사가 필요함을 알 수 있었다. 결 론 : 전신피부조사는 2-3 MeV 의 저에너지 전자선빔에 의해 피하 수 mm 깊이에 80% 의 선량을 도달시킬 수 있으며, 높은 에너지에서는 흡수체를 이용하여 적정에너지를 얻을 수 있다. 전신피부조사에서 전신균등선량은 전자선을 상하 각각 6문조사로 고정분할 조사하는 경우 전자선이 가리워지는 부위를 제외하고 대개 ±10% 의 선량오차범위에 들었으나, 돌출부위의 선량과다부위에는 차폐가 필요하였으며, 전자선이 가리워지는 부위는 부가치료를 통해 임상에 적합한 균등선량분포를 얻을 수 있다. Purpose : To obtain the uniform dose at limited depth to entire surface of the body, the dose characteristics of degraded electron beam of the large target-skin distance and the dose distribution of the six-dual electron fields were investigated. Materials and Method : The experimental dose distributions included the depth dose curve, spatial dose and attenuated electron beam were determined with 300 cm of target-skin distance (TSD) and full collimator size (35×35 cm2 on TSD 100 cm) in 4 MeV electron beam energy. Actual collimated field size of 105 cm×105 cm at the distance of 300 cm could include entire hemibody. A patient was standing on step board with hands up and holding the pole to stabilize his/her positions for the six-dual fields technique. As a scatter-degrader, 0.5 cm of acrylic plate was inserted at 20 cm from the body surface on the electron beam path to induce ray scattering and to increase the skin dose . Results : The full width at half maximum(FWHM) of dose profile was 130 cm in large field of 105 ×105 cm2. The width of 100±10% of the resultant dose from two adjacent fields which were separated at 25 cm from field edge for obtaining the dose unifomity was extended to 186 cm. The depth of maximum dose lies at 5 mm and the 80% depth dose lies between 7 and 8 mm for the degraded electron beam by using the 0.5 cm thickness of acrylic absorber. Total skin electron beam irradiation (TSEBI) was carried out using the six dual fields has been developed at Stanford University. The dose distribution in TSEBI showed relatively uniform around the flat region of skin except the protruding and deeply curvatured portion of the body, which showed excess of dose at the former and less dose at the latter. Conclusion : The percent depth dose, profile curves and superimposed dose distribution were investigated using the degraded electron beam through the beam absorber. The dose distribution obtained by experiments of TSEBI showed within±10% difference except the protruding area of skin which needs a shield and deeply curvatured region of skin which needs boosting dose.