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고선량률 근접치료에 사용되는 상업용 선원과 치료계획 시스템들은 AAPM TG 43에서 권고하는 점 및 선 선원에 의해 선량분포를 계산한다. 하지만, 근접치료용 선원에 대한 인체 내의 정확한 선량계산을 위해서 3차원 부피의 선원을 고려하는 MC 기반의 선량계산 방법이 필요하다. 본 연구에서는 microSelectron HDR Ir-192 선원을 작은 부분으로 분할하여 계산하는 미소선원 적분법을 이용하여 기하학적 인수를 계산하였다. 또한, 범용 방사선 수송코드인 MCNPX를 사용하여 30 cm 직경의 구형 물 팬텀 내에서 선원의 선량률을 계산하여 비등방성함수와 반경선량함수를 구하였다. 그 결과를 MC 기반 광자 수송코드인 MCPT를 사용하여 계산한 Williamson의 결과와 비교 및 분석하였다. 미소선원 적분법과 선 선원근사법에 따른 기하학적 인수는 r≥0.5 cm에서는 0.2% 이내에서 일치하였고 r=0.1 cm일 1.33%의 차이를 보였다. 본 연구에서 계산된 비등방성함수와 반경선량함수가 Williamson의 계산된 결과의 차이는 비등방성함수의 경우 r=0.25 cm에서 2.33%의 가장 큰 R-RMSE를 보였고 r≥0.5 cm에서는 1% 미만의 R-RMSE를 보였다. 반경선량함수의 경우는 r=0.1∼14.0 cm에서 0.46%의 R-RMSE를 보였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법으로 계산한 기하학적 인수는 r≥0.1 cm에서 잘 일치하지만 3차원의 Ir-192 선원을 적용하여 계산한 미소선원 적분법이 실제 기하학적 인수를 잘 반영할 것으로 생각된다. r=0.25 cm에서 비등방성함수를 제외하고는 MCPT와 MCNPX의 몬테칼로 코드를 이용하여 얻어진 비등방성함수와 반경선량함수는 각각의 몬테칼로 코드에 대한 불확실성 이내에서 잘 일치함을 확인하였다. 따라서 MCNPX 전산모사 결과를 통해 TG-43의 선량 계산식에 사용된 인자를 Williamson 등의 결과와 및 검증함으로써, 추후 다른 종류의 선원에 대해서도 Monte Carlo 기반의 연구가 가능할 것으로 기대된다.

Currently, the dose distribution calculation used by commercial treatment planning systems (TPSs) for high-dose rate (HDR) brachytherapy is derived from point and line source approximation method recommended by AAPM Task Group 43 (TG-43). However, the study of Monte Carlo (MC) simulation is required in order to assess the accuracy of dose calculation around three-dimensional Ir-192 source. In this study, geometry factor was calculated using segmented sources integration method by dividing microSelectron HDR Ir-192 source into smaller parts. The Monte Carlo code (MCNPX 2.5.0) was used to calculate the dose rate at a point (r,θ) away from a HDR Ir-192 source in spherical water phantom with 30 cm diameter. Finally, anisotropy function and radial dose function were calculated from obtained results. The obtained geometry factor was compared with that calculated from line source approximation. Similarly, obtained anisotropy function and radial dose function were compared with those derived from MCPT results by Williamson. The geometry factor calculated from segmented sources integration method and line source approximation was within 0.2% for r≥0.5 cm and 1.33% for r=0.1 cm, respectively. The relative-root mean square error (R-RMSE) of anisotropy function obtained by this study and Williamson was 2.33% for r=0.25 cm and within 1% for r＞0.5 cm, respectively. The R-RMSE of radial dose function was 0.46% at radial distance from 0.1 to 14.0 cm. The geometry factor acquired from segmented sources integration method and line source approximation was in good agreement for r≥0.1 cm. However, application of segmented sources integration method seems to be valid, since this method using three-dimensional Ir-192 source provides more realistic geometry factor. The anisotropy function and radial dose function estimated from MCNPX in this study and MCPT by Williamson are in good agreement within uncertainty of Monte Carlo codes except at radial distance of r=0.25 cm. It is expected that Monte Carlo code used in this study could be applied to other sources utilized for brachytherapy.

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
유효검출양자효율과 선량을 이용한 소아 흉부 X-선 영상의 기술적인 인자에 관한 조사 박혜숙, 김예슬, 김상태, 박옥섭, 전창우, 김희중 pp.163-171

^68^Ga-BAPEN 소동물 PET영상 연구 김지후, 이재성, 양보연, 김수진, 김중현, 정재민, 이동수 pp.172-177

토모테라피를 이용한 폐종양 방사선수술 계획 시 선량 분석 송주영, 정재욱, 윤미선, 안성자, 정웅기, 나병식, 남택근 pp.178-183

뇌 동맥류 진단에 있어 디지털 감산 혈관조영술과 다중검출기 전산화단층촬영 혈관조영술의 유용성 비교 강현수, 서선열, 한동균, 권수일, 심수정, 조삼주 pp.184-189

미소선원 적분법과 몬테칼로 방법을 이용한 AAPM TG-43 선량계산 인자 평가 : microSelectron HDR Ir-192 선원에 대한 적용 안우상, 장원우, 박성호, 정상훈, 조운갑, 김영석, 안승도 pp.190-197

유리선량계를 이용한 Biobeam8000 감마선 조사장치의 선량평가 신상훈, 이성현, 손기홍, 이현호, 김금배, 정해조, 지영훈 pp.198-205

체적변조회전치료에서 Hybrid Optimized VMAT Phantom(HOVP)을 이용한 실시간 환자 맞춤형 정도관리를 위한 예비연구 허현도, 최상현, 김우철, 김헌정, 김금배, 김성훈, 조삼주, 민철기, 조광환, 이상훈 [외] pp.206-215

6 MV 광자빔에 대한 MicroLion 액체이온함의 특성 연구 최상현, 허현도, 김성훈, 지영훈, 김금배, 김우철, 김헌정, 신동오, 김찬형 pp.216-223

참고문헌 (18건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 지영훈, 김미숙, 류성렬, 유대헌, 최문식, 정해조: 방사선종양학과 전국 통계(2006년). 방사선종양학회지 26(2):131-133 (2008) 미소장
2 Code of practice for brachytherapy physics: Report of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 56 네이버 미소장
3 High dose-rate brachytherapy treatment delivery: report of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 59. 네이버 미소장
4 식품의약품안전청연구보고서 8-1: 근접방사선치료기 및 선원에 대한 성능평가 기준 개발. 식품의약품안전청, 서울 (2004) 미소장
5 Dosimetry of interstitial brachytherapy sources: Recommendations of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 43 네이버 미소장
6 Update of AAPM Task Group No. 43 Report: A revised AAPM protocol for brachytherapy dose calculations. 네이버 미소장
7 Supplement to the 2004 update of the AAPM Task Group No. 43 Report. 네이버 미소장
8 Monte Carlo aided dosimetry of the microselectron pulsed and high dose-rate 192Ir sources. 네이버 미소장
9 Limitations of the point and line source approximations for the determination of geometry factors around brachytherapy sources. 네이버 미소장
10 Denise B. Pelowitz: MCNPX user’s manual version 2.5.0.LA-CP-05-0369 (Los Alamos, NM: Los Alamos NationalLaboratory) (2005) 미소장
11 Brog J, Rogers DWO: Monte Carlo Calculations of PhotonSpectra in Air From 192Ir Sources. NRC-report PIRS 629r,Ottawa, Canada (1999) 미소장
12 Influence of photon energy spectra from brachytherapy sources on Monte Carlo simulations of kerma and dose rates in water and air. 네이버 미소장
13 Monte Carlo-aided dosimetry of a new high dose-rate brachytherapy source. 네이버 미소장
14 A dosimetric uncertainty analysis for photon-emitting brachytherapy sources: report of AAPM Task Group No. 138 and GEC-ESTRO. 네이버 미소장
15 Specific γ‐ray constant and exposure rate constant of 192Ir 네이버 미소장
16 Roussin RW, Knight JR, Hubbell JH, Howerton RJ:Description of the DCL-99/Hugo Package of Photon Interactions.Oak Ridge National Laboratory, RSIC Data Library Collection,(Radiation Shielding Information Center, Report No. ORNL/RSIC-46, Oak Ridge, TN) (1983) 미소장
17 Treatment of cancer of the cervix uteri, a revised Manchester method. 네이버 미소장
18 Pierquin B, Wilson JF, Chassagne D: Modern Brachytherapy.New York, Masson (1987) 미소장

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