유암수술후 방사선치료시 $^{60}Co\;\gamma$선과 전자선 조사야 접합부 선량분포에 관한 연구

강위생,허승재,하성환,Kang, Wee-Saing,Huh, Seung-Jae,Ha, Sung-Whan 대한방사선종양학회 1984 Radiation Oncology Journal Vol.2 No.1

Postoperative radiotherapy of breast cancer makes it possible to reduce loco-regional recurrence of breast cancer. The treatment technique, which can reduce the low-dose region at the junction and lung, is required. To produce proper dose distribution of internal mammary chain and chest wall, authors tried to find the method to expose $^{60}Co\;\gamma-ray$ on internal mammary region and 7MeV electron on chest wall. Exposure time of $^{60}Co\;\gamma$ and monitor unit of 9MeV were selected so that dose of $^{60}Co$ at 4cm depth was the same as that of 7Mev electron at $80\%$ dose depth. The position and direction of electron beam were changed for $^{60}Co$ beam: $0^{\circ},\;5^{\circ}$ for 0cm seperation; $0^{\circ},\;5^{\circ},\;10^{\circ}$ for 0.5cm seperation; $5^{\circ},\;10^{\circ},\;15^{\circ}$ for 1cm seperation. The results are as followings. 1. When the seperation of two fields was increased, dose on the axis of $^{60}Co$ beam was increased and dose at the junction region decreased while the volume of lung to be exposed to high dose and hot spot size were irregularly changed. 2. The dose distribution in the target volume of internal mammary and chest wall was most ideal when the seperation of two fields was $0\~0.5cm$ and the direction of electron beam was parallel to $^{60}Co$ beam.

$^{60}Co\;\gamma$선과 10MV X선의 조사면 밖의 선량분포에 관한 연구

강위생,허승재,하성환,Kang, Wee-Saing,Huh, Seung-Jae,Ha, Sung-Whan 대한방사선종양학회 1984 Radiation Oncology Journal Vol.2 No.2

The peripheral dose, defined as the dose outside therapeutic photon fields, which is responsible for the functional damage of the critical organs, fetus, and radiation. induced carcinogenesis, has been investigated for $^{60}Co\;\gamma$ ray and 10 MV Xray. It was measured by silicon diode controlled by semiautomated water phantom without any shielding or with lead plate of HVL thickness put horizontally or vertically to shield stray radiations. Authors could obtain following results. 1. The peripheral dose was larger than $0.7\%$ of central axis maximum dose even at 20cm distance from field margin. That is clinically significant, so it should be reduced. 2. Even for square fields of 10 MV Xray, radial peripheral dose distribution did not coincide with transverse distribution, because of the position of collimator jaws. 3. Between surface and $d_m$, the peripheral dose distributions show a pattern of the dose distribution of electron beams and the maximum doss was approximately proportional to the length of a side of square field. 4. The peripheral doses depended on radiation quality, field size, distance from field margin and depth in water. Distance from field margin was the most important factor. 5. Except for near surface, the peripheral dose from phantom was approximately equal to that from therapy unit. 6. To reduce the surface dose outside fields, therapist should shield stray radiations from therapy unit by lead plate of at least one HVL for 10 MV X-ray and by bolus equivalent to tissue of 0.5cm thickness for $^{60}Co$. 7. To reduce the dose at depth deeper than $d_m$, it is desirable to shield stray radiations from therapy unit by lead.

A Study on Dose Distribution around Fletcher-Suit Colpostat Containing Cs-137 Source by a Computer

강위생,Kang Wee-Saing The Korean Society for Radiation Oncology 1989 Radiation Oncology Journal Vol.7 No.2

fletcher-Sult 콜포스타트는 방광과 직장의 선량을 줄이기 위해 내부에 차폐물을 포함하고 있다. Cs-137튜브가 내장된 콜포스타트 주변의 물에서 임의점의 선량을 계산한 후 내부 구조에 의한 차폐효과를 구하고, 등선량곡선과 등차폐율 곡선을 그리기 위한 프로그램을 개발하였다. EGA카드를 가진 IBM호환기종 AT 컴퓨터로 MS-Basic V6.0을 이용하여 프로그램을 만들었다. 선량 계간용 알고리듬에 내부구조, 튜브, 콜포스타트의 물질, 형태 및 위치까지 고려되었다. 한 프로그램에 의해 계산된 물에서의 단위 mg. Ra eq당 선량율을 보조기억장치에 저장해 두고, 다른 프로그램에서 필요할 때 불러 쓰도록 하였다. 콜포스타트의 내측 선량이 감소되었으며, 상하의 선량분포가 대칭이 아님을 볼 수 있었다. 선량의 감소는 하부에 비해서 상부에서 더 현저하였으며, 차폐효과도 하부에 비해 상부에서 더 높았으며 내측 거의 전 영역에 차폐효과가 있었다. =1와같은 결과는 콜포스타트 내부에서 튜브가 한쪽으로 이동되어 있고, 튜브내에 선원의 위치가 비대칭인 점과 관련이 있었다. 최대 차폐율은 콜포스타트 상부에서 $49\%$ 하부에서 $44\%$였으며, 등차폐율 곡선은 대체로 선원을 중심으로 하여 방사상이었다. 치료계획에서 방광 및 직장등의 정확한 선량을 구하기 위해서는 콜포스타트 내부구조에 의한 차폐 효과가 고려되어야 할 것이다. Fletcher-Suit colpostat has an internal structure to reduce dose to bladder and rectum. Some programs were developed to calculate dose at any point in water in three dimension around the colpostat containing Cs-137 tube, to find the shielding effect to dose by the internal structure, and to draw isodose curves and iso-shielding effect curves. Computer was an IBM compatible AT with EGA card and language was MS-Basic V6.0, Material, shape and geometry of the strucure, tube and colpostat were considered in algorithm for calculation of dose. Dose rates per unit mg. Ra. eq. in water calculated by a program were stored in auxiliary memory devices and retrieved in another programs. Isodose curves on medial side shrinked. Dose distribution was not symmetric about a transverse axis bisecting the colpostat. Reduction of dose was more excessive on top side than on bottom. Iso-shielding effect curve showed that the shielding effect was higher on top side than on bottom, and that there was shielding effect over almost all area of medial side. Such results were related to both shifted position of tube in the colpostat and asymmetric distribution of active source in the tube. Maximum of shielding effect was $49\%$ on top side and $44\%$ on bottom side. The direction of iso-shielding effect curve was generally radial from the center of active source. In treatment planning using Fletcher-Suit colpostat, the internal structure should be considered to find precise doses to bladder and rectum, etc.

Comparison of Electron Beam Dosimetries by Means of Several Kinds of Dosimeters

강위생(Wee Saing Kang) 대한방사선종양학회 1989 Radiation Oncology Journal Vol.7 No.1

전자선의 선량을 측정하기 위하여 수종의 측정기와 팬톰의 조합에 대해서 실험 및 결과를 분석하였다. 전자선의 선축상 선량분포가 조사면의 크기에 좌우되는지를 알기 위하여 실리콘 PN 접합형 다이오드를 사용하였다. 50 및 80, 90% 선량점의 깊이가 작은 조사면에 대해서는 조사면의 크기에 따라 증가하지만, 큰 조사면에 대해서는 거의 일정했다. 그러나 그 깊이가 일정한 경우 최소 조사면의 크기가 뚜렷하지는 않으나 전자선의 에너지가 증가함에 따라 증가하였다. 6~18MeV의 전자선에 대해 조사면의 크기가 10x10cm² 이상인 경우 그 깊이 가 어느 에너지에 대해서도 조사면의 크기에 무관함이 측정치에서 관찰되었다. 그래서 수종의 측정기와 팬톰의 결합에 따른 전자선의 선축상 선량분포의 차이점을 관찰하고자 하는 실험에서 조사면의 크기로 10x10cm²을 선택하였다. 원주형 전리함과 평판형 전리함, 필름은 폴리스티렌 팬톰과 함께, 실리콘다이오드는 물팬톤과 함께 선량측정에 이용되었다. 원주형 전리함은 표면선량이나 6MeV처럼 낮은 에너지의 선량증가 영역에서 선량을 측정할 수 없었다. 몇 가지를 제외하고는 측정된 변수들은 서로 다른 측정기 및 팬톰의 결합에 관계없이 거의 동일하였다. 어떤 에너지에서는 서로 다른 측정기에 의한 표면선량이 4% 정도 차이가 났으며, 에너지가 증가함에 따라 그 대소가 반전되기도 하였다. 18MeV의 경우 필름에 의한 80 및 90% 선량점의 깊이가 다른 측정기에 의한 것보다 꽤 얕았다. 평판형 전리함과 실리콘 다이오드는 전자선의 선량분포측정에 사용될 수 있겠으나 평판형 전리함은 큰 조사면에서만 사용하는 것이 바람직할 것이다. 표면선량 측정이나 저 에너지 전자선의 선량증가 부분에서 선량측정에는 원주형 전리함을 사용하지 않는 것이 바람직할 것이다. 18 MeV와 같이 높은 에너지의 전자선의 선량분포 측정에 필름이 사용되어도 좋을지 의심스럽다. Several combinations of measuring devices and phantoms were studied to measure electron beams. Silicon PN junction diode was used to find the dependence of depth dose profile on field size on axis of electron beam Depths of 50, 80 and 90% doses increased with the field size for small fields. For some larger fields, they were nearly constant. The smallest of field sizes over which the parameters were constant was enlarged with increase of the energy of electron beams. Depth dose distributions on axis of electron beam of 10x10cm² field were studied with several combinations of measuring devices and phantoms. Cylindrical ion chamber could not be used for measurement of surface dose, and was not convenient for measurement of near surface region of 6MeV electron. With some exceptions, parameters agreed well with those studied by different devices and phantoms. Surface dose in some energies showed 4% difference between maximum and minimum. For 18MeV, depths of 80 and 90% doses were considerably shallower by film than by others. Parallel-plate ion chamber with polystyrene phamtom and silicon PN junction would be recommended for measurement of central axis depth dose of electron beams with considerably large field size. It is desirable not to use cylindrical ion chamber for the purpose of measurement of surface dose or near surface region for lower energy electron beam. It is questionable that film would be recommended for measurement of dose distribution of electron with high energy like as 18MeV.

A Study on Dose Distribution around Fletcher-Suit Colpostat Containing 137Cs Source

강위생(Wee-Saing Kang) 대한방사선종양학회 1988 Radiation Oncology Journal Vol.6 No.2

137Cs 선원을 내포한 Fletcher-Suit Colpostat 주위의 물에서 선량 분포와 내부의 납차폐물에 의한 차폐 효과가 본 논문에 기술된다. 미리 포장된 필름을 이용하여 세슘선원을 내포한 콜포스타트 주위의 선량 분포를 측정하였다. 골포스타트의 한 방향에 9매의 필름을 아크릴 틀을 이용하여 평행하게 고정시키고 세슘튜브를 이용하여 조사하였다. 콜포스타트의 내측과 외측은 동시에 조사하였으며, 전방은 따로 조사하였다. 콜포스타트의 종축이 포함된 내외 횡단면과 윗쪽 표면 밖 0.5㎝ 떨어진 단면에서 성량분포를 얻었다. 차폐효율은 콜포스타트의 상부측이 하부측보다 컸으며, 상부측에서는 종축에서 내측으로 30°정도의 선과 하부측에서는 50°정도의 선에서 차폐효율이 각각 가장 큰 것으로 나타났다. 콜포스타트의 중심에서 반경 7㎝ 범위내에서 차폐효율은 상부 30°에서는 0.26-0.42, 하부 50°에서는 0.23-0.35였으며 거리가 멀어짐에 따라 감소하였다. 콜포스타트 상부표면에서 0.5㎝ 떨어진 단면에서 대략 3㎝ 반경의 원내에서는 차폐효과가 있었지만 그 밖에서는 거의 없었다. This paper presents dose distributions in water around Fletcher-Suit colpostat containing 137Cs tube, and shielding effect of internal lead shield. Using ready packed film, author measured dose distribution in water around the colpostat containing cesium source. Nine sheets of films on one side of the colpostat are packed with acryl frames cut out so as to fill water, and irradiated in water by cesium source in the colpostat. Dose distributions on transverse plane and upper plane 0.5㎝ from upper surface of the colpostat were measured. Shielding effect was greater in upper medial direction than in lower medial direction. And that was the greatest around 30° from the axis of the colpostat on upper side and around 50° on lower side. In the region 7㎝ from the center of the colpostat, shielding efficiency was 0.23 to 0.35 on the lower 50° and 0.26 to 0.42 on the upper 30°, and decreased with increase of distance.

腦廓의 電子線 照射時 線量分布에 關한 硏究

姜渭生(Wee Saing Kang) 대한방사선종양학회 1983 Radiation Oncology Journal Vol.1 No.1

A Study on the Effect of Field shaping on Dose Distribution of Electron Beams

강위생(Wee Saing Kang),조문준(Moon June Cho) 대한방사선종양학회 1986 Radiation Oncology Journal Vol.4 No.2

전자선 치료시에 납판이나 저융점 합금이 조사면의 형태의 변형을 위하여 사용되고 있다. 콜리메이팅 장치와 마찬가지로 조사면 변형을 위한 물질도 전자선의 출력에 영향을 미친다. 저자들은 폴리스티렌 팬톰에 삽입된 Farmer형 전리함을 이용하여 Clinac-18의 전자선의 변형된 조사면에 대한 출력율을 측정하고 출력율에 영향을 미치는 요인들에 관해 분석했다. 전자선의 출력율은 전자선의 초기 에너지, 콜리메이팅 장치뿐만 아니라 조사면 크기에도 좌우되었다. 변형된 조사면에 대하여 잔자선의 에너지에 관계없이 X-선 콜리메이터와 전자선 어플리케이터의 조합이 고정되면 조사면의 크기 대 출력율은 A/P로 표시된 등가조사면의 크기에 따라 변하지만 조사면의 형태에 대해서는 무시할 수 있었다. 그러나 개조사면에 대한 출력율은 변형조사면의 출력율로부터 예상될 수 없고, 그것들만의 독립적인 관계를 가지고 있었다. 어플리케이터와 콜리메이터의 조합이 고정된 경우에 한해서 판자선의 변형조사면에 대한 출력율은 A/P로서 표시된 등가 조사면 방법에 의하여 구할 수 있다. In electron therapy, lead cutout or low-melting alloy block is used for shaping the field. Material for shaping electron field affects the output factor as wet 1 as the collimation system. The authors measured the output factors of electron beams for shaped fields from Clinac-18 using ionization chamber of Farmer type in polystyrene phantom. They analyzed the parameters that affect the output factors. The output factors of electron beams depend on the incident energy, collimation system and size of shaped field. For shaped field the variation of output factor for the field size (A/P) has appearence of a smooth curve for all energy and all applicator collimator combination. The output factors for open field deviate from the curves for shaped fields. An output factor for a given field can be calculated by equivalent field method such as A/P method, if a combination of applicator and collimator is fixed.

A Study on the Effects of Wedge Filter in Peripheral Dose Distribution

강위생(Wee Saing Kang),김일한(Il Han Kim),박찬일(Charn Il Park) 대한방사선종양학회 1985 Radiation Oncology Journal Vol.3 No.2

The peripheral dose distributions of wedge fields of Co-60 gamma-ray and 10MV x-ray were measured by the solid state detector controlled by means of semiautomatic water phentom system. The measurements were made on the principal plane parallel to the cross section of wedge filter (blade and ridge direction). For parallel motion of the detector to the beam axis the distance from the margin of radiation field at surface were 3, 5 and 10cm. For tranverse motion the depth of measurement were dm, 5, 10 and 15cm. The followings were drawn from the measurement. 1. The peripheral dose of the blade side of wedges was generally higher than that of the ridge side at symmetric point about beam axis. 2. In the superficial region phenomena of dose build-up appeared. 3. For Co-60 gamma-ray field, the peripheral dose did not monotonously decrease with the distance from the field margin but increase in some range, consequently showing a peak dose. 4. The peripheral dose did not only depend on radiation quality and field size, but also on wedge angle and wedge direction. Wedge filter를 사용할 때 60Co gamma선과 10MV X-선의 주변선량분포를 반자동식 물팬톰장치에 의해 제어되는 고체 방사선검출기로 측정하였다. wedge filter의 날과 등의 방향을 잇는 주단면상에서 주변선량을 측정하였다. 방사선의 투과력과 wedge 각, wedge에 대한 방향, 조사면의 변화에 대하여 주변선량의 면화를 고찰하였다. 선축에 수직인 방향의 측정은 깊이 dm, 5cm, 10cm, 15cm에서 선측과 평행인 방향에서는 조사면 경계에서 3cm, 5cm, 10cm 떨어진 위치에서 측정이 이루어졌다. 측정으로부터 wedge가 사용되는 조사면에 대한 주변선량분포가 아래와 같음을 볼 수 있었다. 1. wedge filter의 날의 방향의 주변선량이 등의 방향의 주변선량보다 높았다. 2. 표면근처에서는 깊이가 깊어짐에 따라 선량이 감소하였다. 3. 60Co gamma선의 경우 어떤 깊이에서는 조사면의 경계로부터 거리가 떨어짐에 따라 주변선량이 단조감소하지 않고 다시 증가하는 영역이 있었다. 4. wedge를 사용하는 경우 주변선량은 방사선의 투과력이나 조사면의 크기뿐만 아니라 wedge의 각과 방향에도 영향을 받는다.

유암수술후 방사선치료시 60Co g 선과 전자선 조사야 접합부 선량분포에 관한 연구

강위생(Wee Saing Kang) 대한방사선종양학회 1984 Radiation Oncology Journal Vol.2 No.1

기능상쐐기와 물질쐐기의 쐐기인수의 비교

김재성,강위생,Kim Jae Sung,Kang Wee-Saing 한국의학물리학회 2004 의학물리 Vol.15 No.4

국제방사선량 및 측정위원회(ICRU)가 쐐기인수를 정의하고 있지만 방사선치료계획장치는 쐐기에 관한 다른 개념을 도입하여 선량을 보정하기도 한다. 개념이 다른 인수들은 아주 다르게 정의되어 있기 때문에 그 값도 용납될 수 없을 정도로 다를 수 있어서 심각한 선량오차가 발생될 수 있다. 설치된 방사선치료기(Cinac 21EX, Varian, 미국)에는 물질쐐기(위와 아래)와 위턱에 의한 쐐기 기능이 있고 방사선치료계획장치(RTPS)로 Eclipse(Varian, 미국)와 Pinnacle$^{3}$(ADAC, 미국)가 사용되고 있다. 물질쐐기와 기능상쐐기의 쐐기인수, 쐐기상대출력인수 및 쐐기출력인수를 물팬톰에서 이온함으로 측정하여 조사면크기와 쐐기위치, 쐐기각, X선 투과력, 측정조건에 따라 분석하고 비교하였다. 기능상쐐기가 물질쐐기에 비해 여러 가지 요인에 크게 영향을 받으며, 기능상쐐기의 쐐기인수 등에 영향을 미치는 주된 요인은 조사면크기와 쐐기각 이었다. X선 투과력도 쐐기인수 등에 약간의 영향을 미쳤다. 쐐기에 관련된 상이한 개념의 인수는 그 값이 6 MV는 63%, 15 MV는 59% 이상 다를 수 있기 때문에 선량오차를 줄이기 위해 방사선치료계획장치에 활용되는 인수를 파악하고 RTPS에 합당한 값을 입력해야 한다. Even though the wedge factor was defined by ICRU, RTPS uses other definition different from the wedge factor to consider the wedge effect to correct dose. Because the factors with different concept are defined in a very different way, replacement of different factor could make severe error of dose and is unacceptable because their values are very different from each other. Radiotherapy machine installed in department includes physical wedges and function of dynamic wedge by upper jaws, and Eclipse and Pinnacle$^{3}$ such as RTPS are used. The wedge factors, relative wedge output factors and wedge field output factors of physical wedges and dynamic wedges were measured by an ionization chamber in water phantom. They are analyzed and compared in according to wedge position, field size, wedge angle, X-ray quality, measurement condition. Wedge factor, relative wedge output factors and wedge field output factors of dynamic wedges comparing physical wedges have an effect of several factors. Main factors effecting to the factors of dynamic wedges were field size and wedge angle. Beam quality of X-ray introduces a few effect to the factors. Because the factors related to wedge and defined with different concepts are different from each other, to reduce dose error it should be input by values proper to RTPS.