한국의학물리학회 선형가속기 외부 품질관리 실시 현황보고

허현도,조광환,조삼주,최상현,김동욱,황의중,김기환,민철기,최태진,오영기,이승준,박달,박성광,지영훈,Huh, Hyun Do,Cho, Kwang Hwan,Cho, Sam Ju,Choi, Sang Hyoun,Kim, Dong Wook,Hwang, Ui-Jung,Kim, Ki Hwan,Min, Chul Kee,Choi, Tae Jin,Oh, Young Kee,Le 한국의학물리학회 2013 의학물리 Vol.24 No.4

전문가 그룹의 외부검사를 통하여 의료기관 자체적으로 시행되고 있는 품질관리를 평가하고 구조적 문제점에 대한 상호보완을 하고자 하였다. 외부 검사의 정당성 확보를 위해 전국 80여 개의 의료기관 중 지역 분포를 고려하여 30여 개를 선정하였고, 최종 25개의 의료기관이 자발적 참여의사를 신청하였다. 참여의료기관은 비공개를 원칙으로 하였고, 사전에 상호 비교하여 검증된 측정 장비를 가지고 직접 방문하여 측정하는 것을 원칙으로 하였다. 두 개 이상의 광자선을 대상으로 출력선량을 측정하였고, 갠트리회전 정확도, 콜리메이터 회전 정확도, 다엽콜리메이터 이동 위치 정확도 등을 측정하였다. 출력선량 측정에서 6 MV의 경우 -0.8%~4.5%까지 절대오차를 보였고, 10 MV의 경우 -0.79%~3.01%이었고, 15 MV에서 -0.7%~0.07% 절대오차를 나타내었다. 25개 의료 기관을 대상으로 한 50개의 광자선 중에서 절대 흡수선량이 2% 이상 되는 에너지가 8개(16%)로 나타났다. 조사면과 갠트리, 콜리메이터 회전축 일치도는 2개 의료기관을 제외하고 모두 ${\pm}2$ mm 이내의 결과를 보였다. 다엽콜리메이터 이동 위치 정확도는 모두 ${\pm}1$ mm 이내의 정확도를 보였다. 에너지 선질 조사에서 광자선 6 MV의 경우 KQ 값의 최고값과 최저값의 차이는 0.4%로 나타났다. 물 흡수선량 기반 측정 기준서 사용기관은 21개(84%), 공기 흡수선량 기반 측정 기준서 사용기관은 4개(16%)로 조사되었고, SSD 측정법을 사용하는 기관은 22개, SAD 측정법을 사용하는 기관은 3개 기관으로 조사되었다. 외부검사는 자체적으로 시행되고 있는 품질관리의 구조적인 문제점을 찾아 상호 보완하는 것임으로 매우 중요하다. 따라서 전문가 그룹 및 국가가 함께 주기적이고, 지속적인 외부검사가 시행 될 수 있도록 국제 수준의 전문가의 양성 및 국가지원 제도가 필요하다고 사료된다. The aim of this work is to verify the self-quality assurances in medical institutions in Korea through the external audits by the group of experts and have a mutual discussion of the systematic problems. In order to validate the external audits 30 of 80 medical institutions across the nation were picked out considering the regional distribution and the final 25 institutions applied voluntarily to take part in this work. The basic rules were setup that any information of the participants be kept secrete and the measurements be performed with the dosimetry system already verified through intercomparision. The outputs for 2 or more photon beams, the accuracy of gantry rotation and collimator rotation and the poistional accuracy of MLC movement were measured. The findings for the output measurement showed the differences of -0.8%~4.5%, -0.79%~3.01%, and -0.7%~0.07% with respect to that of the verified dosimetry system for the 6MV, 10MV, and 15MV, respectively. For the reference absorbed dose 8 (16%) of 50 photon beams in 25 medical institutions differed 2.0% or greater from the reference value. The coincidences of Field size with x-ray beam and radiation isocenters of Gantry roration and collimator rotation gave the results of within ${\pm}2$ mm for every institute except 2 institutions. The positional accuracy of MLC movement agreed to within ${\pm}1$ mm for every institute. For the beam qualities of 6 MV photon beams kQ values showed the distribution within 0.4% between maximum and minimum. For the protocols 21 institutions (84%) used absorbed dose to water based protocol while 4 insitutions (16%) used air kerma based one. 22 institutions employed the SSD technique while 3 institutions did the SAD one. External audit plays an important role in discovering the systematic problems of self-performing Quality Assurances and having in depth discussion for mutual complementation. Training experts of international level as well as national support system are required so that both the group of experts of medical physicists and government laboratory could perform together periodical and constant external audits.

측정용 전리함에 따른 고 선량율 근접치료용 방사성 선원의 겉보기 활성도의 정확도 비교 분석

허현도,최진호,최상현,김성훈,김우철,김헌정,이레나,김금배,홍성언,신동오,Huh, Hyun-Do,Choi, Jin-Ho,Choi, Sang-Hyoun,Kim, Seong-Hoon,Kim, Woo-Chul,Kim, Hun-Jeong,Lee, Re-Na,Kim, Kum-Bae,Hong, Seong-Eon,Shin, Dong-Oh 한국의학물리학회 2008 의학물리 Vol.19 No.4

The aim of this study is to introduce the accuracy of Ir-192 source's apparent activity using the well-type chamber and the Farmer-type ionization chamber in the high dose rate brachytherapy. We measured the apparent activity of Ir-192 that each medical center in the country has and the apparent activity of calibration certificate provided by manufacturer is compared with that by our experimental measurement. The number of sources used for the activity comparison was 5. The accuracy of the measured activity was in the range of -2.8% to -1.0% and -2.1% to 0.2% for the Farmer-type chamber system (Jig) and for the well-type, respectively. The maximum difference was within 1.0% for comparison with two calibration's tool. Our results demonstrate that well-type chamber as wall as Farmer-type chamber is a appropriate system as the routine source calibration procedures in HDR brachytherapy. Whenever a new source is installed to use in clinics, by periods, a source calibration should be carried out. 본 연구에서는 측정 방법이 다른 두 전리함을 이용하여 고선량율 근접치료용 방사성 선원의 겉보기 활성도를 측정하여 선원의 활성도 정확성 및 두 장비간의 정확도를 비교 분석하였다. 국내 5개 의료기관을 선정하여 공기 중 기준거리에서 겉보기 활성도를 측정하고 동일한 선원에 대하여 측정 방법이 다른 두 팬톰을 동시에 측정하여 측정방법에 따른 상호 오차와 측정용 전리함의 정확도를 평가하였다. 우물형 전리함과 Jig 팬톰의 상대 오차는 각각 -2.1%~0.2%, -2.8%~-1.0%로 나타났다. 동일한 방사성선원에 대하여 두 교정 장비간의 정확도 평가는 최대 상대오차 1%로 나타났다. 선원의 세기 검증 시 측정 방법에 따른 의존도는 없었다. 고 선량율 근접방사선치료에 사용되는 방사성 선원의 세기의 변화는 환자의 종양 및 인접장기에 미치는 영향이 매우 크므로 방사성 선원의 세기 오차는 환자치료의 최적화에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 새로운 선원 교체 시 뿐만 아니라 주기적인 선원 점검이 요구된다.

기준점에서의 물 흡수선량을 이용한 Ir-192 선원의 공기커마 세기 계산을 위한 알고리즘 개발

허현도,김우철,노준규,이석,이상훈,조삼주,신동오,최진호,권수일,김성훈,Huh, Hyun-Do,Kim, Woo-Chul,Loh, John-Jk,Lee, Suk,Lee, Sang-Hoon,Cho, Sam-Ju,Shin, Dong-Oh,Choi, Jin-Ho,Kwon, Soo-Il,Kim, Seong-Hoon 한국의학물리학회 2006 의학물리 Vol.17 No.4

본 연구의 목적은 Ir-192 선원의 검교정을 겉보기 방사능(apparent activity)을 이용하지 않고 물속 기준점에서 흡수선량을 측정함으로써 공기커마 세기(air-kerma strength, Sk)를 계산하고자 알고리즘을 개발하였다. 연구를 위하여 근접치료용 다목적 팬톰(multi purpose brachytherapy Phantom, MPBP)을 제작하였다. 물 흡수선량 측정은 고선량률 근접치료기(micro-Selectron, Nucletron, Netherlands)에 장착된 Ir-192 선원(Mallinckrodt Medical B.V., Netherlands)을 대상으로 측정하였다. 물 흡수선량은 몬테칼로 계산방법으로 계산된 이온전리함(TM30013, PTW, Germany)의 물 흡수선량 교정인자($N_{D.W.Q}$)를 이용하여 결정하였다. 물 흡수선량은 한 개의 선원에 대하여 4 cm에서 7 cm까지 측정하였다. 측정된 값은 전산화 치료계획 장치에서(plato BPS, ver 13.2, Nucletron, Netherlands) 계산된 값과 비교하였다. 공기커마 세기(Sk)는 기준점 5 cm되는 곳에서 3개의 Ir 선원에 대하여 구하였다. 계산된 공기커마 세기는 선원제조사에서 제공된 값과 비교하였다. 몬테칼로 계산방법으로 계산된 이온전리함의 물 흡수선량 교정인자는 5.28 cGy/nC이었다. 한 개 선원에서 측정한 물 흡수선량 값은 -2.16%에서 -0.84%까지 상대오차를 나타내었다. 공기커마 세기는 제조사에서 제공된 값과 비교하여 -0.6%에서 +1.8% 제조사 권고치 ${\pm}5%$ 이내로 잘 일치하였다. 본 연구에서 개발한 알고리즘은 기준점에서의 물 흡수선량을 정확히 결정함으로써 선원의 공기커마 세기를 구할 수 있었다. 이러한 물 흡수선량을 통한 Ir-192 선원의 검교정 방법들은 미국의학물리학회(AAPM) 보고서 TG-43에서 권고한 흡수선량 계산 알고리즘에 바로 적용할 수 있는 것으로 사료된다. The aim of this study was to develop the calculation algorithm of source strength of Ir-192 source In terms of the absorbed dose to water instead of an apparent activity (Ci). For this work the Multi Purpose Brachytherapy Phantom(MPBP) was developed, which was designed to locate the source and the chamber precisely at a specific position Inside the water phantom. The reference point of measurement was set at the 5 cm distance along the transverse axis of the source. For a brachytherapy source calibration, the absorbed dose to water calibration factor ($N_{D.W.Q}$) of an lonization chamber were determined and then apply standard protocols of absorbed dose to water. The calibration factor ($N_{D.W.Q}$) of the ion chamber (TM30013, PTW, Germany) was determined using the EGSnrcCPP Monte Carlo Code. The calculated calibration factor ($N_{D.W.Q}$) was 5.28 cGy/nC. The calculated factor was then used to determine the absorbed dose to water from which the air kerma strength for an Ir-192 source can be easily derived at the reference point (5 cm). The calculated air kerma strength showed discrepancies of -0.6% to +1.8% relative to the air kerma strength provided by the vendor, In this work we demonstrated that the air kerma strength ($S_k$) could be determined from the absorbed dose to water calibration factor for Ir-192 source. In audition, this source calibration method could be applied directly to the dose Calculation formalism of AAPM report TG-43.

고선량률 근접조사치료용 이리듐-192 방사성동위원소의 교정방법 비교연구

허현도,박성용,이레나,신동오,권수일,노준규,최진호,Huh Hyun Do,Park Sung Yong,Lee Rena J,Shin Dong Oh,Kwon Soo Il,Loh John J K,Choi Jinho 한국의학물리학회 2004 의학물리 Vol.15 No.4

본 연구는 국내에서 이용되고 있는 고선량률 근접치료기에 사용되는 Ir-192 선원에 대하여 Farmer type전리함과 우물형 전리함을 이용하여 선원의 세기를 측정하여 제조사에서 제공된 값과의 오차를 확인하고 두 증기간의 오차를 비교하였다. 동일한 Ir-192가 장착되어 가동 중인 6개의 병원의 고선량률 근접치료기(microSelctron, Nucletron, Netherlands)를 대상으로 선원의 모델별로 구분하여 상품화된 교정 Jig와 우물형 전리함 시스템을 이용, 선원의 세기를 측정하고 제조사에서 제공된 값과 비교하여 오차를 구하였다. 교정용 Jig를 이용한 선원 세기의 오차범위는 -2.40~+3.12%이고 우물형 전리함의 경우 오차범위는 -3.31~0.00%를 나타내었다. 측정 결과 두 장비 모두 제조사에서 제공된 값과 비교하였을 때 ${\pm}5%$의 오차를 넘지 않았으므로 임상 적용에는 문제가 없다. 외국의 사고 사례 보고에 따르면 계산 값에 의존하지 말고 새로운 선원이 교체될때 반드시 치료에 사용되기 전에 측정 도구를 이용하여 방사능의 세기를 측정하고 계산된 값과 비교하여 오차범위 내에서 일치하는지에 대한 확인 절차과정을 거치는 것이 필요하다. The activity of Ir-192 sources for high dose rate (HDR) Brachytherapy in Korea were measured by using the well-type chamber and using the calibration Jig with the Farmer-type ionization chamber to compare the manufacturer certificated source strength which is supplied with each new Ir-192 source. The activity of two different source models used in six hospitals were measured. The range of measured activities to the manufacturer's suggested ones was -2.40% to +3.31% for the calibration Jig and -3.12% to 0.00% for the well-type chamber system. The source strength values given by the manufacturer for the 6 sources were within ${\pm}5%$ for the two different measuring equipment. Our results demonstrate that well-type chamber as wall as Farmer-type chamber system are appropriate system for the routine source calibration procedures in HDR brachytherapy. Whenever a new source is installed to use in clinics, a source calibration should be carried out.

Analysis of Dose Distribution on Critical Organs for Radiosurgery with CyberKnife Real-Time Tumor Tracking System

허현도,최상현,김우철,김헌정,김성훈,지영훈,김금배,이상훈,최진호,이레나,신동오,Huh, Hyun-Do,Choi, Sang-Hyoun,Kim, Woo-Chul,Kim, Hun-Jeong,Kim, Seong-Hoon,Ji, Young-Hoon,Kim, Kum-Bae,Lee, Sang-Hoon,Choi, Jin-Ho,Lee, Re-Na,Shin, Dong-Oh Korean Society of Medical Physics 2009 의학물리 Vol.20 No.1

본 연구에서는 복부 전용 팬톰을 이용하여 폐 종양을 모델로 실시간 종양 추적 치료 시 종양에 대한 선량 분포와 종양 부근에 인접하여 상대적으로 움직임이 작은 주요장기인 척추의 선량 분포를 3차원과 4차원 전산화 치료계획을 통하여 나타난 선량분포에 대하여 Gafchromic 필름을 이용하여 선량을 비교평가 하였다. 비교 결과 종양의 선량 분포는 감마 지표 3%, 1 mm를 기준으로 일치도가 3차원 및 4차원에서 각각 90.6%, 97.64%이었고, 척추에서는 감마 지표 3%, 2 mm를 기준으로 3차원 및 4차원에서 각각 57.13%, 90.4%로 나타났다. 종양 및 척추에서 4차원 전산화치료계획 계산값은 측정값과 비교할 경우 근소한 차이를 보였으나 3차원 전산화 치료계획 시 종양에 근접하여 움직임이 작은 척추에서는 계산값과 측정값의 차이가 크게 나타났다. 따라서 사이버나이프와 같은 장비를 이용하여 호흡에 따라 움직이는 종양을 대상으로 실시간 종양추적 치료 시 4차원 전산화 치료계획이 반드시 필요하다고 사료된다. We measured the dose distribution for spinal cord and tumor using Gafchromic film, applying 3D and 4D-Treatment Planning for lung tumor within the phantom. A measured dose distribution was compared with a calculated dose distribution generated from 3D radiation treatment planning and 4D radiation treatment planning system. The agreement of the dose distribution in tumor for 3D and 4D treatment planning was 90.6%, 97.64% using gamma index computed for a distance to agreement of 1 mm and a dose difference of 3%. However, a gamma agreement index of 3% dose difference tolerence of and 2 mm distance to agreement, the accordance of the dose distribution around cord for 3D and 4D radiation treatment planning was 57.13%, 90.4%. There are significant differences between a calculated dose and a measured dose for 3D radiation treatment planning, no significant differences for 4D treatment planning. The results provide the effectiveness of the 4D treatment planning as compared to 3D. We suggest that the 4-dimensional treatment planning should be considered in the case where such equipments as Cyberknife with the real time tracking system are used to treat the tumors in the moving organ.

체적변조회전치료에서 Hybrid Optimized VMAT Phantom (HOVP)을 이용한 실시간 환자 맞춤형 정도관리를 위한 예비연구

허현도,최상현,김우철,김헌정,김금배,김성훈,조삼주,민철기,조광환,이상훈,이석,심장보,신동오,지영훈,Huh, Hyun-Do,Choi, Sang-Hyoun,Kim, Woo-Chul,Kim, Hun-Jeong,Kim, Kum-Bae,Kim, Seong-Hoon,Cho, Sam-Ju,Min, Chul-Kee,Cho, Kwang-Hwan,Lee, Sang-Hoon 한국의학물리학회 2011 의학물리 Vol.22 No.4

다엽콜리메이터, 겐트리회전, 선량율 등에서 형성되는 플루언스 맵을 이용하여 환자 맞춤형 치료 선량검증이 가능한지 알아보았다. 플루언스 맵은 2D 배열 검출기로 측정하였고, 동일 치료계획을 팬톰 내에서 이온전리함, 필름, 유리선량계 등을 이용하여 측정 비교하였다. 목표점에서 체적감마인자(volume gamma index, 3%, 3 mm)기준에 통과율은 $85.22%{\pm}1.7$(RT_target), $89.96%{\pm}2.15$였고, G4는 $95.14%{\pm}1.18$이었다. 선량 전달 오차는 선량이 급격히 변화는 영역(G1, G2, G3)과 주요장기(G4)에서 각각 $11.72%{\pm}0.531$, $-11.47%{\pm}0.991$, $7.81%{\pm}0.857$, $-4.14%{\pm}0.761$이었다. 이온전리함 측정값의 상대오차는 각각 평균 $-1.02%{\pm}0.222$ (Rt_target), $0.96%{\pm}0.294$ (Lt_target)이었다. 필름의 감마인자(3%, 3 mm) 기준 평균 통과율은 $92.59%{\pm}3.312$이었다. 유리선량계 상대 오차는 8.3% (G1), -5.4% (G2), 7.2% (G3), 6.1% (G4)이었다. 체적변조회전방사선 치료(VMAT)시 실시간 플루언스 맵 측정을 통한 실시간 환자 맞춤형 선량 검증이 가능할 것으로 사료되었다. The purpose of this was to investigate the measurement of fluence dose map for the specific patient quality assurance. The measurement of fluence map was performed using 2D matrixx detector. The absorbed dose was measured by a glass detector, Gafchromic film and ion chamber in Hybrid Optimized VMAT Phantom (HOVP). For 2D Matrixx, the results of comparison were average passing rate $85.22%{\pm}1.7$ (RT_Target), $89.96%{\pm}2.15$ (LT_Target) and $95.14%{\pm}1.18$ (G4). The dose difference was $11.72%{\pm}0.531$, $-11.47%{\pm}0.991$, $7.81%{\pm}0.857$, $-4.14%{\pm}0.761$ at the G1, G2, G3, G4. In HOVP, the results of comparison for film were average passing rate (3%, 3 mm) $93.64%{\pm}3.87$, $90.82%{\pm}0.99$. We were measured an absolute dose in steep gradient area G1, G2, G3, G4 using the glass detector. The difference between the measurement and calculation are 8.3% (G1), -5.4% (G2), 6.1% (G3), 7.2% (G4). The using an Ion-chamber were an average relative dose error $-1.02%{\pm}0.222$ (Rt_target), $0.96%{\pm}0.294$ (Lt_target). Though we need a more study using a transmission detector. However, a measurement of real-time fluence map will be predicting a dose for real-time specific patient quality assurance in volume modulated arc therapy.

사이버나이프에서 폐종양 추적 시스템의 정확도 분석

허현도,최상현,김우철,김헌정,김성훈,조삼주,민철기,조광환,이상훈,최진호,임상욱,신동오,Huh, Hyun-Do,Choi, Sang-Hyoun,Kim, Woo-Chul,Kim, Hun-Jeong,Kim, Seong-Hoon,Cho, Sam-Ju,Min, Chul-Ki,Cho, Kwang-Hwan,Lee, Sang-Hoon,Choi, Jin-Ho,Lim, San 한국의학물리학회 2009 의학물리 Vol.20 No.3

사이버나이프 로봇 방사선 수술 시스템은 환자를 치료하는 동안 환자의 내부 기준 마커를 이용하여 종양의 위치를 실시간으로 추적 할 수 있는 시스템이다. 최근 폐종양 치료의 경우 기준 마커의 삽입 없이 폐종양의 밀도 차이를 이용하여 실시간 종양 추적을 할 수 있는 폐종양추적시스템이 개발되어 치료에 적용되고 있다. 최근 개발되어 국내 최초 도입된 폐종양 추적치료시스템의 위치 추적 정확도의 분석은 동적흉부 팬톰과 GafChromic film을 이용하였다. 폐종양추적시스템을 이용하여 종양의 위치 추적 정확도는 평균 오차 $0.85{\pm}0.22$ mm로 분석되었다. 기준마커 삽입 없이 폐종양추적시스템을 이용하여 폐종양 치료에 매우 유용한 것으로 판단되었다. To track moving tumor in real time, CyberKnife system imports a technique of the synchrony respiratory tracking system. The fiducial marker which are detectable in X-ray images were demand in CyberKnife Robotic radiosurgery system. It issued as reference markers to locate and track tumor location during patient alignment and treatment delivery. Fiducial marker implantation is an invasive surgical operation that carries a relatively high risk of pneumothorax. Most recently, it was developed a direct lung tumor registration method that does not require the use of fiducials. The purpose of this study is to measure the accuracy of target applying X-sight lung tracking using the Gafchromic film in dynamic moving thorax phantom. The X-sight Lung Tracking quality assurance motion phantom simulates simple respiratory motion of a lung tumor and provides Gafchromic dosimetry film-based test capability at locations inside the phantom corresponding to a typical lung tumor. The total average error for the X-sight Lung Tracking System with a moving target was $0.85{\pm}0.22$ mm. The results were considered reliable and applicable for lung tumor treatment in CyberKnife radiosurgery system. Clinically, breathing patterns of patients may vary during radiation therapy. Therefore, additional studies with a set real patient data are necessary to evaluate the target accuracy for the X-sight Lung Tracking system.

근접방사선치료용 다목적 팬톰을 이용한 직장 내 선량분석

허현도(Hyun Do Huh),김성훈(Seong Hoon Kim),조삼주(Sam Ju Cho),이석(Suk Lee),신동오(Dong Oh Shin),권수일(Soo il Kwon),김현정(Hun Jung Kim),김우철(Woo Chul Kim),노준규(John J K Loh) 대한방사선종양학회 2005 Radiation Oncology Journal Vol.23 No.4

목 적: 근접방사선 치료시 직장내 선량측정은 치료간(inter-fraction) 직장의 형태가 변화하므로 측정의 재현성을 이 룰 수 없다. 본 연구에서는 근접방사선치료용 다목적 팬톰(Multi Purpose Brachytherapy Phantom, MPBP)을 제작하 여 치료 시와 동일한 조건을 재현하였고 이때 측정한 선량 값을 직장의 부작용을 줄이기 위해 선량최적화에 적용 하고자 하였다. 대상 및 방법: 자궁경부암 근접방사선 치료 시 탄뎀(tandem)과 난형체(ovoid)를 사용한 환자 4명을 대상으로 다이오드 검출기를 이용하여 직장표시 기준점 R1에서 선량측정을 시행하였다. 환자 당 5회씩 총 20회 직장선량을 측정하였다. 그리고 반복 측정 시 다이오드 검출기의 설정 변화(set up variation)를 분석하였다. 그리고 자체 제작된 근접방사선치료용 다목적 팬톰에서 MFA (Multi Function Applicator)를 이용하여 치료 시와 동일한 조건을 재현한 후열형광선량계(TLD)를 이용하여 직장 표시 기준점 좌표 위치에서 선량을 측정하였다. 결 과: 직장 내 다이오드 검출기의 측정 결과 설정 변화는 환자 1의 경우에 Y방향에서 최고 11.25±0.95 mm보였고, 환자 2와 3은 Z 방향에서 각각 9.90±2.40 mm와 20.85±4.50 mm를 나타냈다. 그리고 환자 4는 Z 방향에서 19.15±3.33 mm의 변화를 나타내었다. 또한 다이오드 검출기 위치에 따른 평균선량 값은 122.82±7.96 cGy∼323.78 ± 11.16 cGy로 나타났다. MPBP에서 TLD의 측정 결과는 직장 표시 기준점(R1)에서 환자1과 4는 상대오차가 각각 최고 8.6%와 7.7%를 보였고, 환자2와 3은 각각 1.7%와 1.2%의 오차를 보였다. 그리고 R과 R2에서 측정한 선량 값들은 환자 2의 R 지점을 제외하고 계산값과 비교하여 1.7∼8.6% 높은 값을 나타냈다. 그리고 반복측정으로 인한 위치변화와 그에 따른 선량 값의 변화는 분석하지 않았다. 계산 값과 측정값의 상대오차가 미국의학물리학회 보고서에서 권고한 15% 내에서 잘 일치하는 것으로 분석되었다. 결 론: 자체 제작된 근접치료용 다목적 팬톰(MPBP)은 치료 시와 동일한 조건에서 선량측정의 재현성을 이룰 수 있었고, 직장의 기준점에서 선량을 정확히 분석할 수 있었다. 또한 팬톰에서 측정한 데이터를 이용하여 직장의 부작용을 줄이기 위해 치료 전 선량 최적화를 이루는데 충분한 자료로 활용할 수 있다고 판단되었다. Purpose: In this work we designed and made MPBP (Multi Purpose Brachytherapy Phantom). The MPBP enables one to reproduce the same patient set-up in MPBP as the treatment of the patient and we tried to get an exact analysis of rectal doses in the phantom without need of in-vivo dosimetry. Materials and Methods: Dose measurements were tried at a point of rectum 1, the reference point of rectum, with a diode detector for 4 patients treated with tandem and ovoid for a brachytherapy of a cervix cancer. Total 20 times of rectal dose measurements were made with 5 times a patient. The set-up variation of the diode detector was analyzed. The same patient set-ups were reproduced in self-made MPBP and then rectal doses were measured with TLD. Results: The measurement results of the diode detector showed that the set-up variation of the diode detector was the maximum 11.25±0.95 mm in the y-direction for Patient 1 and the maximum 9.90±2.40 mm, 20.85± 4.50 mm, and 19.15±3.33 mm in the z-direction for Patient 2, 3, and 4, respectively. In analyzing the degree of variation in 3 directions the more variation was showed in the z-direction than x- and y-direction except Patient 1. The results of TLD measurements in MPBP showed the relative maximum error of 8.6% and 7.7% at a point of rectum 1 for Patient 1 and 4, respectively and 1.7% and 1.2% for Patient 2 and 3, respectively. The doses measured at R1 and R2 were higher than those calculated except R point of Patient 2. This can be thought to related to the algorithm of dose calculation, whcih corrects for air and water but is guessed not to consider the correction for the scattered rays, but by considering the self-error (±5%) TLD has the relative error of values measured and calculated was analyzed to be in a good agreement within 15%. Conclusion: The reproducibility of dose measurements under the same condition as the treatment could be achieved owing to the self-made MPMP and the dose at the point of interest could be analyzed accurately. If a treatment is performed after achieving dose optimization using the data obtained in the phantom, dose will be able to be minimized to important organs.

영상유도방사선치료에 있어 영상선량 가이드라인

조병철,허현도,김진성,최진호,김성훈,조광환,조삼주,민철기,신동오,이상훈,박동욱,김금배,최상현,김혜영,안우상,김태형,한수철,Cho, Byung Chul,Huh, Hyun Do,Kim, Jin Sung,Choi, Jin Ho,Kim, Seong Hoon,Cho, Kwang Hwan,Cho, Sam Ju,Min, Chul Kee,Shin, Dong Oh,Lee, 한국의학물리학회 2013 의학물리 Vol.24 No.1

방사선 치료 시 보다 정확한 환자자세 및 종양위치 확인을 위해 다양한 형태의 방사선영상장치들이 사용되면서 이에 따른 환자 피폭 관리의 필요성이 증대되고 있다. 진단영상의학 분야에서는 의료방사선 이용의 급격한 증가로 인해 이에 의한 2차 암발생률 증가에 대한 보고들이 사회적인 반향을 일으켰고, 투시촬영 및 CT 등에 의한 과다 피폭 사례가 밝혀지면서 이를 막기 위해 image gently, image wisely 캠페인이 수년전부터 미국을 중심으로 확산되고 있다. 반면에 방사선 종양학 분야에서는 방사선치료로 받는 선량에 비해 영상선량은 무시할 수준이어서 아직까지 이에 대한 관심이 상대적으로 작은 게 사실이다. 하지만 암의 조기 발견, 방사선치료 성적의 향상 등으로 환자의 기대수명이 증대되고 있고, 특히 소아의 경우 상대적으로 높은 방사선 민감도 및 기대 수명을 고려할 때 방사선장해방어를 위해 ALARA (As Low As Reasonably Achievable) 원칙에 입각하여 영상유도 방사선치료에 수반되는 영상선량의 적절한 관리가 필요하다고 사료된다. 하지만 영상유도기법으로 인해 방사선치료의 정확도를 높이고 고 선량이 피폭되는 치료범위를 더 작게 할 수도 있기 때문에 단순한 최소화가 아닌 최적화가 이루어져야 하겠다. 이러한 맥락에서 본 가이드라인에서는 (1) 영상유도기술 및 수반되는 영상선량에 대해 정리하고, (2) 영상유도 장비 및 이용실태에 대한 국내 현황을 파악, (3) 적절한 영상유도를 위한 최적화 방안들을 모색하여 권고안을 제시하고자 한다. As image-guided radiation therapy (IGRT) has been commonly used for more accurate patient setup and monitoring tumor movement during radiation therapy, the necessity for management of imaging dose is increased. However, it has not been an interest issue to radiation therapy communities because the imaging dose is much lower than the therapeutic dose. However, since the cumulative dose from 4DCT and repeated imaging for daily setup verificationin would not be ignorable, appropriate dose management based on ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle is required. In this study, we aimed that (1) survey on imaging equipments and modalities used for IGRT, (2) estimation of IGRT imaging dose depending on treatment types and equipments, (3) collecting data of effective dose on treatment sites from each equipment and imaging protocol, and thus finally provide guideline for imaging dose reduction and optimization.

3 MW급 풍력발전 타워 플랜지 홀 배열에 따른 구조적 안전성에 관한 연구

김현오(Hyun-Oh Kim),이연호(Yeon-Ho Lee),허현도(Hyun-Do Huh),김윤제(Youn-Jea Kim) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集B Vol.42 No.11

최근 화석연료의 대체 자원으로 떠오르는 신재생 에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 풍력발전은 신재생 에너지 개발 중 대표적인 사례로, 친환경적이며 발전 효율이 우수하여 수요가 증가하고 있다. 풍력발전의 수요가 급증하면서 에너지 발전량을 증가하기 위해 풍력터빈의 대형화가 이루어지고 있는 추세이다. 이러한 풍력터빈의 대형화는 설치 면적당 발전량과 발전 효율을 증가시켜 발전단가를 저감하는 효과가 있는 반면, 풍력터빈의 자체하중 및 풍하중을 증가시켜 구조적 안전성 문제를 초래한다. 본 연구에서는 유체-구조 연성해석 기법을 이용하여 풍력타워 및 타워 섹션을 지지하는 설계 요소인 플랜지의 구조적 건전성을 평가하였다. 특히, 형상 변수로 홀 배열 지름을 선정하였으며, 풍속 별 플랜지에 적용되는 등가응력을 산출하여 플랜지의 구조적 안전성을 고찰하였고 이를 기초로 플랜지 제작을 위한 기초자료를 확보하였다. Recently, interest in renewable energy, which is considered as an alternative resource for fossil fuels, has increased rapidly. In particular, wind power generation is a representative example of renewable energy development. Because wind power generation is environmentally friendly, there has been an increased demand for its installation. In addition, with this increased demand for wind power generation, the sizes of wind turbines need to be enlarged. This enlargement of the wind turbine would reduce the power generation cost by increasing the amount of power generated and power generation efficiency per unit installed area. However, such an increase in the size of wind turbines would increase the self-load and wind load applied to itself, thereby causing structural safety problems. In this study, the structural safety of the tower flange, which is a design element that supports wind towers and wind sections is evaluated using fluid-structure interaction (FSI) analysis. In particular, as the design parameter, the hole-array diameter of the tower flange is selected, and the equivalent stress applied by several wind speeds is calculated to evaluate structural safety. The results of the numerical analysis could be used for the manufacture of tower flange prototype model.