근접치료용 하나로 생산 Ir-192 선원의 임상기기와의 적합성평가를 위한 팬톰 개발

신교철,최상규,김기환,손광재,정동혁 대한방사선방어학회 2013 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2013 No.04

고에너지 광자선에 대한 TRS-398 선질보정인자의 직접 계산

신교철,오영기,김정기,김진기,김기환,정동혁,Shin Kyo-Chul,Oh Young-Kee,Kim Jeung-Kee,Kim Jhin-Kee,Kim Ki-Hwan,Jeong Dong-Hyeok 한국의학물리학회 2006 의학물리 Vol.17 No.1

In order to apply the TRS-398 dosimetry protocol developed by IAEA we directly calculated the quality correction factors for high energy photons. The calculations were peformed for seven commercial cylindrical chambers (A12, IC70, N23333, N30001, N30006, NE2571, PR06C/G). In comparison with quality correction factors given by TRS-398 our results were in good agreement within ${\pm}0.3%$ (maximum ${\pm}0.3%$) for all chambers and photon qualities. IAEA TRS-398 프로토콜의 임상적 적용을 위하여 고에너지 광자선에 대한 선질보정인자를 직접 계산으로 결정하였다. 본 계산은 상용의 원통형 전리함 모델 7종(A12, IC70, N23333, N30001, N30006, NE2571, PR06C/G)에 대하여 수행되었다. 본 계산결과와 TRS-398의 자료를 비교할 때 대부분의 전리함 및 선질에서 ${\pm}0.3%$ 이내(최대 ${\pm}0.4%$)로 일치하였다.

영상유도 방사선치료의 온-보드 영상장치(OBI) 인수검사 연구

신교철,김보경,김기환,정동혁,김정기 대한방사선방어학회 2011 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2011 No.11

탄소막 마이크로필름을 이용한 다채널 전리함 개발에 관한 연구

신교철,윤형근,정동혁,오영기,김진기,김기환,김정기,Shin Kyo Chul,Yun Hyong Geun,Jeong Dong Hyeok,Oh Yong Kee,Kim Jhin Kee,Kim Ki Hwan,Kim Jeung Kee 한국의학물리학회 2005 의학물리 Vol.16 No.3

본 연구에서는 치료용 광자선의 품질관리를 위하여 다채널 측정기를 개발하였다. 측정기는 여러 개의 전리함들이 삽입된 팬텀으로 구성되어 있다. 각 전리함은 탄소가 도포된 마이크로필름으로 제작된 초소형 평행평판 전리함과 같다. 본 연구에서는 고체 팬텀에 삽입된 6개의 전리함에 대하여 6 MV X-선을 이용하여 전기적 특성을 조사하였다 측정결과 누설전류는 0.5 ph 이내로 안정적이었고, 재현성은 0.5$\%$, 선형성은 0.5$\%$ 이내로 나타났다. 그리고 선량률 효과는 모든 전리함이 0.7$\%$ 이하로 나타났다. 또한 다른 전리함의 영향으로 인한 흡수선량의 변화는 약 0.8$\%$ 이내로 나타났다. 개발된 측정기는 치료용 광자선에 대하여 출력측정 시 선질결정에 활용할 수 있으며 근사적인 깊이선량률의 측정에도 이용될 수 있다. We have designed the multi channel detector for the quality assurance of clinical photon beams. The detector was composed of solid phantom inserted by six plane-parallel ionization chambers at different depth. The chamber as a mini plane parallel chamber was made of carbon coated microfilms. In this study the electrical characteristics of the six chambers in the solid phantom were evaluated using 6 MV photon beam. The leakage currents were less than 0.5 pA, reproducibility was less than 0.5$\%$, linearity was less than 0.5$\%$, and dose rate effect was less than 0.7$\%$. In addition the effect of dose variation from other chambers was estimated to maximum 0.8$\%$ approximately. The developed detector can be used for quality determination in output dosimetry or measurement of percentage depth dose approximately for clinical photon beam.

하나로 생산 방사선치료용 Ir-192 HDR 선원의 기기적 안전성 평가를 위한 팬텀 개발

신교철,최상규,김기환,정동혁,손광재 대한방사선방어학회 2013 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2013 No.04

마이크로필름과 탄소막 전극을 이용한 소형방사선측정기 개발에 관한 연구

신교철,윤형근 한국의학물리학회 2004 의학물리 Vol.15 No.2

본 논문에서는 마이크로필름과 탄소막 전극을 이용하여 개발한 소형 방사선측정기의 특성을 평가하였다. 전극은 5 mm 직경의 고전압전극, 3.3 mm 직경의 수집전극, 그리고 넓이가 0.7 mm인 보호전극으로 구성되었으며, 이온수집 공동의 부피는 0.016 ㎤이었다. 6 MV X-선을 이용하여 제작된 측정기에 대한 전기적 특성을 조사하였는데, 누설전류는 0.1 pA, 재현 오차가 0.1% 이하, 선량률 효과는 1.5% 이하, 분극효과는 2.4% 이하로 나타났다. 개발된 측정기의 전기적 특성은 양호한 것으로 평가되며, 추후 깊이선량률, 빔측면도와 같은 선량분포에 대한 특성의 평가가 요구된다. We developed very small parallel plate radiation detector by using our existing experience of mating radiation dosimeter and capability of analyzing characteristics of dosimeter. The radiation detector was consisted of microfilm and carbon electrode. The detector was parallel plate type of all-filled ionization chamber. The ionization chamber had been fabricated using an acrylic plate for the air cavity and carbon coated microfilm for electrical configuration. The alr gap between two electrodes was 0.48 mm. The diameters of collect electrode and guard electrode were 3.3 mm, 5 mm respectively. The diameter of high voltage electrode was 5 mm. Nominal sensitive volume of the chamber was 0.016 ㎤. The major parameters of the chamber characteristics such as leakage current, reproducibility, dose rate effect, and polarity effect were measured. The experimental results were as followings. Leakage current was 0.1 pA. Standard deviation of reproducibility was less than 0.1%. Dose rate effect was less than 1.5%. Polarity effect was less than 2.4%. These data were comparable to those of commercially available dosimetric system for QA-purpose. As the result, we found that the radiation detector consisting of the ionization chamber, microfilm and carbon electrode, was satisfactory for the purpose of the small field dosimetry in size and characteristics. In the future, We will try to refine the dosimeter for use in very small volume.

피부 T 세포림프종의 전 피부 전자선 치료를 위한 dosimetry 연구

신교철,윤형근 한국의학물리학회 1996 의학물리 Vol.7 No.2

피부 T 세포림프종에 대하여 4MeV 의 전자선으로 전 피부 방사선 조사를 시행하였다. 피부전체의 균일한 선량분포를 위하여 스탠포드대학의 방법으로 알려져 있는 six dual field 기법을 사용하였다. SSD 는 390cm로 하였으며 방사선 조사시의 gantry 의 각은 환자의 중심을 지나는 수평축에 대하여 상ㆍ하로 14$^{\circ}$가 되도록 하였다. 전자콘을 설치해야만 전자선 조사가 가능하므로 최대의 전자콘인 25$\times$25cm콘을 사용하였다. 치료면에서의 선량분포의 균일성을 확인하기 위하여 치료면에 90$\times$180cm의 폴리스틸렌을 설치하고 Famer type ion chamber와 측정용 필름을 사용하여 측정하였다. 그 결과 치료면에서 10% 정도의 균일함을 보였다. 환자의 자세를 하루에 세가지씩 이틀에 걸쳐 여섯가지 자세를 한 주기로 치료를 시행하였다. 선량이 부족한 정수리, 회음부, 발바닥 등은 따로 추가의 방사선을 조사하였다. 렌즈와 손톱, 발톱은 차폐물을 제작하여 차폐하였다. Total Skin Electron Beam Therapy (TSEBT) is one of the most effective treatment methods for superficially disseminated skin cancer or cutaneous T-cell lymphoma. We have treated a patient with cutaneous T-cell lymphoma. We have used Stanford technique using six dual field. The nominal energy of electron beam was 4MeV. SSD was 390cm and the gantry angles of dual fields were 76$^{\circ}$ and 104$^{\circ}$. The dose profiles of single field and dual fields were measured with films and a Farmer type ion chamber. The field uniformity was 10% over the patient's surface. During treatment, the patient was placed in six different positions for homogenous dose distribution over the body surface. The areas not directly exposed to the path of the electron beam (soles of feet, perineum and vertex of scalp) were boosted with 7MeV electron beam. During the treatment, lens, fingernails and toenails were shielded.

평행평판형 이온함의 두 전극간의 간격 변화에 따른 유효측정점에 관한 연구

신교철,윤형근 한국의학물리학회 2002 의학물리 Vol.13 No.2

본 연구는 제작된 방사선 측정시스템을 평가하기 위한 방법중의 하나인 유효측정점을 명확히 정하기 위하여 실행되었다. 일반적으로 원통형이나 두 전극간의 간격이 매우 작은 평행평판형 이온함의 경우 유효측정점은 잘 정의 되어있다. 그 정의에 의하면 그리 크지 않은 체적을 갖는 평행평판형 이온함의 유효측정점은 방사선이 입사되는 윗면의 바로 아래로 정의한다고 되어있다. 그러나 본 연구에서 제작한 이온함과 같이 두 전극간의 간격을 비교적 크게 할 경우 위의 정의는 더 이상 유효하지 않을 수도 있을 것으로 생각되어 평행평판형 이온함의 두 전극간의 간격을 3, 6, 10 mm로 하여 체적이 0.9, 1.9, 3.1 cc로 비교적 크게 한 경우에 그 유효측정점의 변화를 검토하고자 하였다. 실험은 의료용 선형가속기로부터 발생가능한 광자선 6, 10 MV와 전자선 6, 12 MeV에 대하여 시행되었으며, 방법은 이온함의 buildup의 두께를 증가시켜가면서 방사선의 측정선량이 최대가 되는 깊이를 조사하였다. 그 결과 광자선과 전자선의 경우 조사된 모든 에너지에 대하여 그 정도의 차이는 있으나 전반적으로 이온함의 체적이 커짐에 따라서 즉, 두 전극간의 간격이 멀어짐에 따라서 유효측정점이 이온함의 윗면에서부터 이온함의 중심 쪽으로 이동하는 경향을 보였다. 그 정도는 이온함 체적의 크기가 커질수록 더 크게 이동하는 양상을 보였다. 이와 같은 결과로 볼 때 평행평판형 이온함의 경우는 두 전극간의 간격이 어느 정도 큰 경우에는 유효측정점이 변하게 됨으로 이온함의 체적에 따라서 그 유효측정점을 조사할 필요가 있다고 생각된다. In this work, EPM (effective point of measurement) of parallel plate ionization chamber with three different spacing were investigated. If the plate separation is less than 2 mm one generally assumes that the effective point of measurement is just behind the front window of the parallel plate ionization chamber. For chamber with relatively large separation, such as the ones used for very accurate exposure measurements, this assumption breaks down and the EPM depends on plate separation and thickness of the front window. For parallel plate chambers, conventional theoretical analyses suggest that the EPM is the inner front wall and that it shifts towards the geometric centre of the chamber as the plate separation increases. The PP-IC (parallel plate ionization chamber) is fabricated using acrylic plate for the chamber medium and printed circuit board for electrical configuration. The various sizes of the sensitive volumes designed so far are 0.9, 1.9, and 3.1 cc. The gap between two electrodes ranges from 3, 6, and 10mm. Also the charge-to-voltage converter is designed to collect the electrons produced in the ionization chamber cavity. As the result of our experiment, the EPM shift was within 0.6 mm in photon beams and 0.4 mm to 2.5 mm in electron beams for the plate separation of 6 mm and 10 mm. EPM shifts towards the geometric center of the chamber as the plate separation increases.

EPID를 이용한 정위적방사선수술의 중심점 검사에 대한 연구

신교철,최상규,김정기,정동혁,Shin, Kyo Chul,Choi, Sang Gyu,Kim, Jung Kee,Jeong, Dong Hyeok 한국의학물리학회 2014 의학물리 Vol.25 No.4

본 연구에서는 선형가속기를 이용한 정위적방사선수술의 시행에 있어서 필수적인 품질관리의 하나로서 Winston Lutz 시험을 상용의 전자포털영상장치를 이용하여 수행하였다. 전형적으로 이용되는 필름 분석 방법을 추가로 시행하여 EPID 방법의 장점을 평가하였다. EPID 방법으로 결정한 등중심 오차는 필름 방법으로 구한 값과 최대 0.32 mm 이내로 일치하는 것으로 나타났다. EPID를 이용한 Winston Lutz 시험은 시간의 절약 측면과 측정시의 개인 오차를 방지하는 측면에서 매우 실용적인 방법이라고 생각된다. The Winston Lutz test, which checks the accuracy of the isocenter for stereotactic radiosurgery (SRS), was performed with the commercial electronic portal imaging device (EPID). The usual Winston Lutz test with film was also performed for comparison with the test with EPID. The maximum difference in isocenter between the two methods was 0.32 mm. The Winston Lutz test using EPID is practical as it can reduce time and avoid human errors compared to the test with film.

근접치료용 하나로 생산 Ir-192 선원의 임상기기 적합성평가용 팬톰개발

신교철,최상규,김기환,손광재,정동혁,김정기,Shin, Kyo Chul,Choi, Sang Gyu,Kim, Ki Hwan,Son, Kwang Jae,Jeong, Dong Hyeok,Kim, Jeung Kee 한국의학물리학회 2013 의학물리 Vol.24 No.3

본 연구에서는 한국원자력연구원(KAERI)에서 하나로(HANARO) 원자로를 통하여 새로이 개발한 근접치료용 Ir-192 선원의 기기적 안정성과 기존에 사용되는 근접치료기와의 호환성을 평가하기 위한 팬톰을 개발하고 임상기기 적합성 평가를 실험하였다. 다양한 근접치료용 어플리케이터와 선원의 적합성 결과는 일정한 비율의 곡률의 변화에 대해서는 반경 2.2~2.7 cm 범위에서 정상작동 하였고 급격한 힘의 변화를 고려한 경우에서는 반경 1.5~1.8 cm 범위에서 정상작동 할 수 있음을 확인하였다. 어플리케이터의 모양변화에 따른 선원의 머무름 시간 오차의 평가에서는 선원이 도달 가능한 점까지 에서는 거의 변화가 없어 보였다. 근접방사선치료를 위해 사용되어지는 방사선 선원은 그 크기가 작고 종양의 다양한 모양과 위치에 안정적으로 도달될 수 있어야 한다. 이와 같은 기기적 안정성을 평가하기 위해 본 연구에서 설계 고안된 기기적 안정성 평가 팬톰은 선원의 굴곡의 최적 조건을 평가하는데 유효하다고 생각되며, 한국원자력연구원에서 개발된 근접치료용 Ir-192 선원의 기기적 안정성시험결과 기존의 사용되어지는 수입산 선원과 차이가 없음을 확인할 수 있었다. Applicator of various kind of number ten kinds is used to raise from efficiency of brachytherapy to maximum. The compatibility of radiation source and applicator is very important subject for safety brachytherapy. Developed high dose rate brachytherapy source through Hanaro nuclear reactor in Korea Atomic Energy Research Institute and improve compatibility with using equipment in present. In this research, we wished to evaluate stability mechanical safety of radiation source and we developed phantom for evaluate several quality about Ir-192 sealed source that improve newly in Korea Atomic Energy Research Institute and is improved. The result for suitability of Ir-192 HDR source with brachytherapy tools that did normal operation in 2.2~2.7 cm extent about change of equal curvature and consider change of sudden curvature that did normal operation in radius 1.5~1.8 cm extent.