고정형 쐐기(Physical wedge)와 동적 쐐기(Dynamic wedge)의 조사야 주변 선량에 관한 연구

고신관(Shin-Gwan Ko),민제순(Je-Soon Min),나경수(Kyung-Soo Na),이제희(Je-Hee Lee),박흥득(Heung-Deuk Park),한동균(Dong-Kyoon Han) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2008 방사선기술과학 Vol.31 No.4

Measurements of the peripheral dose were performed using a 2D array ion chamber and solid water phantom for a 10×10 cm, source-surface distance (SSD) 90 cm, 6 and 15 MV photon beam at depths of 0.5 cm, 5 cm through dmax. Measurements of peripheral dose at 0.5 cm and 5 cm depths were performed from 1 cm to 5 cm outside of fields for the dynamic wedge and physical wedge 15°, 45°. For 6 MV photon beam, the average peripheral dose of dynamic wedge were lower by 1.4% and 0.1% than that of physical wedge For 15 MV photon beam, the peripheral dose of dynamic wedge were lower by maximum 1.6% that of physical wedge. The results showed that dynamic wedge can reduce scattered dose of clinical organ close to the field edge. The wedge systems produce different peripheral dose that should be considered in properly choosing a wedge system for clinical use. 2D-ARRAY chamber를 이용하여 고정형쐐기(Physical wedge filter)와 동적쐐기(Dynamic wedge)의 조사 야 주변의 선량을 비교 ․ 평가하고자 하였다. 고체팬텀 위에 2D-ARRAY seven 29 (PTW, Germany) chamber 를 이용하여 조사야 10 cm×10 cm, SSD 90 cm로 고정시키고, 에너지는 6 MV와 15 MV로 변화시켜 산란선의 영향을 많이 받는 피부 깊이인 5 mm 깊이의 조사야 밖 인접 선량을 측정하였다. 고정형 쐐기 15°, 45°와 선형가속기에 장착된 동적쐐기의 15°, 45°를 측정하여 조사야 끝에서 쐐기의 heel부분과 toe 부분의 1 cm되 는 지점에서 5 cm 지점까지의 1 cm 간격으로 주변선량을 비교, 분석하였다. 6 MV 에너지는 동적쐐기가 고정 형쐐기 보다 조사야 주변 선량이 0.1∼1.4% 정도 모두 낮았다. 15 MV 에너지는 조사야에서 근접한 거리에서 동적쐐기의 선량이 0.4∼0.9% 정도 높지만 멀어지면서 급격하게 감소하여 동적쐐기가 최대 1.6% 낮게 측정 되었다. 동적쐐기는 heel부분과 toe부분의 선량차이가 없는 반면 고정형쐐기는 에너지가 높고 쐐기 각도가 클수록 heel부분 보다 toe부분의 선량이 2% 정도 높게 측정되었다. 따라서 동적쐐기를 사용할 경우 치료주 위선량을 균일하게 감소시킬 수 있으므로 치료부위와 근접한 표면에 가까운 주요장기의 선량을 최소화 할 수 있었다.

두부(頭部) 단순촬영시(單純撮影時) 적정(適正)한 관전압(管電壓)에 관(關)한 검토(檢討)

안봉선,고신관,박영선,Ahn, Bong-Seon,Ko, Shin-Gwan,Park, Young-Sun 대한방사선과학회 1980 방사선기술과학 Vol.3 No.1

It is the experimental report by using 17cm, 19cm in thickness water-phantom to investigate optimum tube voltage in taking skull roentgenography. The obtained results are as follows: 1. An adequate kVp for P-A projection is range from 80-90. 2. An adequate kVp for lateral projection is range from 75-85.

X-선 장치의 기술적 인자의 변화에 따른 선량 비교 평가

한동균,고신관,선종률,윤석환,정재은,Han, Dong-Kyoon,Ko, Shin-Gwan,Seon, Jong-Ryul,Yoon, Seok-Hwan,Jung, Jae-Eun 대한디지털의료영상학회 2009 대한디지털의료영상학회논문지 Vol.11 No.2

With the recent development of diagnosis using radiation and increasing demand of the medical treatment, we need to minimize radiation exposure dose. So, This is the method which reduce patient dose by measuring surface dose of radiographic change factor and by comparing theoretical and actual dose, when we take an X-ray which is generally used. By changing the factor of kV, mAs, FSD, whose range is 60 to 120 kV, 20 to 100 mAs, 80 to 180 cm, we compared theoretical surface dose with actual surface dose calculated by the simple calculation program, Bit system, and NDD-M method As a result, when kV and mAs were higher, theoretical surface dose and actual surface dose were more increased. but the higher FSD was, the more decreased surface dose was. According to this, the error were measured about 0.1 to 0.2 mGy in low dose part and about 0.7 to 1.5 mGy in high dose part. Therefore, this shows that theoretical surface dose calculation method is more correct in low dose part than in high dose part. In conclusion, we will have to make constant efforts which can reduce patient and radiographer's exposure dose, studying methods which can predict patient's radiation exposure dose more exactly.

MDCT에서 화질과 방사선량에 관한 연구

한동균(Dong-Kyoon Han),고신관(Shin-Gwan Ko),양한준(Han-Joon Yang),김문찬(Moon-Chan Kim) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2007 방사선기술과학 Vol.30 No.2

  본 연구는 MDCT장치에 있어 화질평가와 선량평가 방법을 통하여 장치의 항상성을 유지하며 양질의 의료영상을 제공하는 기초자료로 사용함과 더불어, MDCT의 각 장비에 따른 선량을 평가하고 제시하고자 서울소재 14대의 MDCT장치를 대상으로 시행하여 그 기준을 정량화 하였다.<BR>  MDCT를 이용한 화질측정 즉, CT number와 노이즈, 균일도, 공간분해능, 대조도 분해능과 선량 측정 즉, CTDI와 CTDI<SUB>W</SUB>, CTDI<SUB>W</SUB>/100㎃s의 결과는 다음과 같았다.<BR>  CT number는 평균 0.56±0.70HU, 노이즈는 평균 0.39±0.09HU, 균일도는 평균 1.08±0.52HU이었다. 그리고 공간분해능은 평균 0.48±0.05㎜, 대조도 분해능은 평균 3.65±1.16㎜이었다. CTDI는 head phantom을 이용한 경우 중앙부는 평균 43.2±15.4m㏉, 주변부는 45.6±17.5m㏉이었다, 그리고 body phantom에 있어 중앙부 평균은 13.5±4.5m㏉, 주변부는 29.2±10.2m㏉이었다. 주변부가 중앙부에 비해 2.16배 증가되어 나타났다. head phantom을 이용한 경우 CTDI<SUB>W</SUB><SUB></SUB>는 평균 44.8±16.8m㏉, CTDI<SUB>W</SUB>/100㎃s는 평균 18.8±5.3m㏉, body phantom을 이용한 경우 CTDI<SUB>W</SUB>는 평균 24.0±8.3m㏉이고, CTDI<SUB>W</SUB>/100㎃s는 평균 10.1±2.5m㏉이었다.<BR>  위에서 알 수 있듯 MDCT의 CT number와 노이즈, 균일도, 공간분해능, 대조도 분해능과 CTDI와 CTDI<SUB>W</SUB>, CTDI<SUB>W</SUB>/100㎃s는 전체 장치에서 모두 우수하게 나타났다.   The Purpose of this study is to suggest the basic data for making good quality image and maintaining equipment homeostasis by accepting image quality evaluation and radiation dose evaluation in Multi- detector CT. In this study we surveyed 14 CT equipments in Seoul. The results obtained were as follows; CT number was 0.56±0.70HU. Noise was 0.39±0.09HU.<BR>  Uniformity was 1.08±0.52HU. High contrast resolution was 0.48±0.05㎜ and low contrast resolution was 3.65±1.16㎜. For CTDI, the central part and the peripheral part of head phantom were 43.2±15.4m㏉ and 45.6±17.5m㏉, respectively. For body phantom, the central part and the peripheral part of head phantom were 13.5±4.5 and 29.2±10.2m㏉, respectively.<BR>  CTDI<SUB>W</SUB> was 44.8±16.8m㏉ and CTDI<SUB>W</SUB>/100㎃s was 18.8±5.3m㏉ using head phantom. CTDI<SUB>W</SUB> was 24.0±8.3m㏉ and CTDI<SUB>W</SUB>/100㎃s was 10.1±2.5m㏉ using body phantom.<BR>  The refore, CT number, noise, high contrast resolution, low contrast resolution, CTDI, CTDI<SUB>W</SUB> and CTDI<SUB>W</SUB>/100㎃s of MDCT were showed excellently in all equipments.

공동(air cavity)의 존재 시 실험적 선량분포와 치료계획상의 선량분포 비교

김연래(Yon-Lae Kim),서태석(Tae-Suk Suh),고신관(Shin-Gwan Ko),이정우(Jeong-Woo Lee) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2010 방사선기술과학 Vol.33 No.3

고 에너지 광자선 치료 시 공동의 존재로 인한 실험적 선량분포와 치료계획상의 선량분포의 변화를 비교, 평가 하고자 하였으며, 선형가속기의 6 MV 광자선을 이용해서 폴리스틸렌 팬텀, 자체 제작한 아크릴 팬텀으로 공동을 만들고 표면에서 공동까지의 거리는 3 cm로 하고 선원-측정기간 거리는 100 cm로 고정하였고 공동의 크기는 가로 × 세로 × 높이로 정하였다. 공동의 넓이, 높이, 존재 유무, 그리고 조사면과 공동의 크기 비율에 따른 깊이에 대한 선량변화를 평판형전리함과 미소전류계를 이용하여 측정하였다. 치료계획상의 선량분포는 불균질 보정을 하고 치료계획을 하여 비교하였다. 그 결과 공동의 넓이가 커짐에 따라 선량은 점차 감소하였다. 공동의 존재 시에, 공동후면 이후 깊이선량은 공동의 비존재시보다 크게 나타났다. 공동의 크기를 5×5×3 cm 3 로 고정했을 때 조사면이 4×4 cm 2 , 5×5cm, 6×6 cm일 경우에 rebuild-up이 일어났다. 그러나 조사면이 10×10 cm에서는 선량감소만이 나타났다. 또한 조사면을 5×5 cm 2로 고정했을 때, 공동의 넓이가 4×4 cm , 5×5 cm 2 일 경우에는 rebuild-up현상 이 일어났지만, 2×2 cm 2 , 3×3 cm 2 일 경우에는 일어나지 않았다. 모든 경우에서 치료계획상의 선량분포에서 rebuild-up 현상이 나타나지 않았다. 따라서 공동이 위치한 곳에 종양이 존재할 때는 치료계획상의 선량분포에 차이가 있으므로 주의를 할 필요가 있다. This study is compared that the dose distribution by experimentation and radiation therapy planning (RTP) when the air cavity region was treated high energy photon.The dose measurements were performed with a 6 MV photon beam of linear accelerator. The poly-styrene and self made acyl phantom were similar to tissue density of the human body. A parallel plate chamber was connected to an electrometer. The measurement setup was SCD (Source Chamber Distance) 100 cm and the distance of surface from air cavity was 3 cm. Absorbed dose of interface were measured by area and height. The percent depth dose were measured presence and absence of air cavity, depth ac-cording to a ratio of field size and air cavity size. The dose distribution on planning was expressed to do the inhomogeneity correction. As the area of air cavity was increased, the absorbed dose were gradually reduced. It was slightly in-creased, when the height of air cavity was changed from 0 cm to 0.5 cm. After the point, dose was decreased. In case of presence of air cavity, dose after distal air cavity interface was more great than ab-sence of air cavity. The rebuild up by field size and area of air cavity occurred for field size, 4×4 cm 2 , 5×5 cm and 6×6 cm, with fixed on area of air cavity, 5×5 cm. But it didn't occur at 10×10 cmfield size. On the contrary, the field size was fixed on 5×5 cm 2 , rebuild up occurred in area of air cavity, 4×4 cm 2 , 5×5 cm 2 . but, it did not occur for air cavity, 2×2 cm 2 , 3×3 cm 2 . All of the radiation therapy planning were not occurred rebuild up. It was required to pay attention to treat tumor in air cavity because the dose distribution of planning was different from the dose distribution of patient.

고정밀도의 단상전파정류형 X선 장치의 제작 및 평가

한동균(Han, Dong-Kyoon),정재은(Jung, Jae-Eun),최준구(Choi, Jun-Gu),성렬훈(Seoun, Youl-Hun),고신관(Ko, Shin-Gwan) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.1

1950년대 진단용 X선 장치의 국산화가 이루어졌으며, 1960년 초부터 진단용 X선 장치의 수요가 급격히 증 가함에 따라 생산업체의 증가로 의료기기 시장의 많은 발전을 가져왔다. 진단용 X선 장치는 방사선에 대한 인체의 위험 요소인 피폭문제가 있기 때문에 보건복지가족부가 제조, 설치기준을 제정하고 있으며, 이를 기본으로 하여 KS A 4019, KS A 4021, KS A 4022 등에 의해 정밀한 제작이 이루어지고 있다. 진단용 X선 발생장치는 단상 전파 정 류형과 삼상 전파 정류형이 대부분이나, 1980년대 이후 인버터식 X선 발생장치로 대부분 전환되기 시작하였다. 인버 터식 X선 발생장치는 단상 전파정류형 X선 발생장치에 비해 1.5~1.8배의 높은 출력과 단시간 제어가 정확하지만, 가 격이 비싸기 때문에 개인병원에서는 단상전파정류형 X선 장치를 선호하고 있어 단상 전파정류형 X선 장치의 성능개 선이 요구된다. 이에 본 연구자들은 단상 전파정류형 X선 발생장치의 제어장치, 고전압 변압기, 필라멘트 가열변압 기, 정류회로, 고압케이블 등 기기의 구성요소를 제작하고 진단용 X선 발생장치의 성능평가를 시험하였으며, 그 결과 국내 규정인 진단용 방사선 발생장치의 안전관리 규칙에 적합한 기준을 얻을 수 있었다. Diagnosis X-ray equipment localized at 1950's but it is developed suddenly at 1960's with demand together. Manufacture of Diagnostic X-ray equipment is controled by the KS regulation and the Ministry of Health and Welfare because of hazardous element etc. exposure by radiation. Most of diagnostic X-ray equipment ware single phase and three phase full-wave rectification but from 1980's it transforms it was exchanged in inverter type X-ray equipment. Inverter type X-ray equipment produces approximately 50~80% more average photon intensity then single phase full-wave rectification and the accuracy is high. But from a clinic it dose not use because expensive therefor the efficiency improvement of single phase full-wave rectification is necessary. We produced single phase full-wave rectification X-ray equipment control unit, high tension transformer, filament heating transformer, rectification circuit, high tension cable and others and evaluated efficiency, in result which is excellent compare with Rule of Safety Management and KS regulation

Mechanical Check용 Spherical device의 제작 및 특성 평가

이병구(Byung-Koo Lee),양대식(Dae-Sik Yang),권영호(Young-Ho Kweon),한동균(Dong-Kyoon Han),고신관(Shin-Gwan Ko) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2007 방사선기술과학 Vol.30 No.2

  PACS의 도입에 발맞추어 시작된 digital 의료영상은 현재 방사선 진단 및 치료 영역에서 일반화되었으며 특히 진단영역에서는 눈부신 발전을 거듭하고 있다. 치료영역에서의 digital image 구현은 상대적으로 느린 성장과정을 거쳐 오늘에 이르고 있다.<BR>  본 논문은 이러한 analog에서 digital로 변화하는 흐름을 인식하여 정도관리(Quality Assurance) 업무 중 mechanical check 부분을 digital image base 업무로 대체하여 수행하고, 기존의 육면체 또는 사각형틀의 개념을 탈피한 구형(球形)의 Spherical mechanical check device(SMCD) 고안하여 그 실용성을 실험하였다.<BR>  Source(target)에서 image detecter 간의 거리가 항상 일정하고, Spherical mechanical check device(SMCD)의 중심까지 거리가 일정하다면 어느 방향에서 SMCD를 exposure하더라도 그 크기는 항상 일정하게 영상으로 표현 될 것이다. 이를 위해 정확한 반구(半球)를 2개 정밀 제작하여 그것을 합쳤을 때 정원(正圓)의 구(球)가 되도록 하였다. 이를 이용하여 radiation field와 light field의 일치도, radiation field 크기의 정확도(5×5, 10×10, 15×15㎝), Collimator field 크기의 정확도(5×5, 10×10, 15×15㎝), Gantry rotation isocenter check, Collimator rotation isocenter check, Room laser accuracy check, Collimator rotation angle check와 Couch rotation angle check 등 기존의 mechanical check를 digital image를 이용하여 실행할 수 있었으며, 기존의 Flat 또는 정육면체 형태의 mechanical check device로는 쉽게 하기 힘든 non-coplanar field에 적용되는 Gantry와 Couch가 동시에 rotation되었을 때 그 isocenter의 일치도를 real time으로 확인할 수 있었다.   Digital medical image commenced with an introduction of PACS has become more popular today in the radiation diagnosis and radiation treatment and made great progress, in particular, for medical testing field, whereas it has made slow progress for radiation treatment field.<BR>  In order to accommodate the current trend of digital from analog, a spherical mechanical check device (SMCD) that is the form of spherical differing from the existing form of flat or cube has been designed and tested its practicability to replace the part in mechanical check with digital image from QA operation. <BR>  If the distance maintains constance between source(target) and image detector with constant distance to the center of spherical mechanical check device(SMCD), the size will be shown as a constant image at all times regardless of its direction exposed. For the test, two accurate hemispheres are made and put together which results in a sphere of the equilateral circle.<BR>  It enables a variety of implementation of the existing mechanical check using digital image as follows: congruity level of radiation field and light field, size accuracy of radiation field and collimation field, gantry rotation isocenter check, collimation rotation isocenter check, room laser accuracy check, collimation rotation angle check, couch rotation angle check, and more. In addition, it has proved its practicability in checking isocenter congruity level as real time at the time of simultaneous rotation between gantry and couch that is applied to the non-coplanar field, which had been hard to apply as a device formed of existing flat or cube.

단상 전파정류 장치의 X-선량에 관한 연구

고신관 대한방사선사협회 1995 대한방사선사협회지 Vol.22 No.1

To compare X-ray dose simple full wave rectification X-ray equipments on their autotransformer out put voltage, pre-reading kVp and X-ray tube kVp. I studied the X-ray dose by means of absorber material transmitted dose. I. X-ray tube kVp indicated about 1.55 kVp in 60~80 kVp and one voltage. 1. Pre-reading kVp meter with X-ray tube kVp meter error is shown 6∼7% on high kVp and 1% on low kVp. Most error equipment is M-generator by mean 4.5% error. 2. To obtain the same on transmitted dose in tube kVp thick absorber is less tube voltage a point of difference than thin. Low kVp is not more than high kVp on same mAs

컴퓨터를 이용한 3차원 입체조형치료에 대한 연구

정갑수,고신관 서울보건대학 1998 서울보건대학 부설 한국보건과학연구소 논문집 Vol.5 No.1

Image-based three dimensional radiation treatment planning(3D RTP) has a potential of generating superior treatment plans. Advances in computer technology and software developments quickly make 3D RTP a feasible choice for routine clinical use. However, it has become clear that evaluation of a 3D plan is more difficult than a 2D plan. A number of tools has been developed to facilitate evaluation of 3D RTP both qualitatively and quantitatively. For example, beam's eye view(BEV) is one of the most powerful and time-saving method as a qualitative tool. Dose-volume histogram(DVH) has been proven to be one of the most valuable method for a quantitative tool. But it has a limitation to evaluate several different plans for biological effects of the tissue and critical organ. Therefore. there is a strong interest in developing quantitative models which would predict the likely biological response of irradiated organs and tissues. such as tumor control probability(TCP) and normal tissue complication probability(NTCP). DVH and NTCP of hepatoma were evaluated for three dimensional conformal radiotherapy(3D CRT). Also, 3D RTP was analysed as a dose optimization based on beam arrangement and beam modulation. The value of NTCP in patients with hepatitis was higher than that in patients without hepatitis. Also the value of n =0.32(volume factor) was highly correlated to prediction of radiation hepatitis. Therefore, we concluded that the possibility of radiation hepatitis was highly suggested if NTCP was over 40%.