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Evaluation of the Secondary Particle Effect in Inhomogeneous Media for Proton Therapy Using Geant4 Based MC Simulation
저자
박소현 (가톨릭대학교) ; 정원균 (가톨릭대학교) ; 라정은 ; 박성용 (국립암센터) ; 서태석 (가톨릭대학교) ; Park, So-Hyun ; Jung, Won-Gyun ; Rah, Jeong-Eun ; Park, Sung-Yong ; Suh, Tae-Suk
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학술지명
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발행연도
2010
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English
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KCI등재
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학술저널
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311-322(12쪽)
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In proton therapy, the analysis of secondary particles is important due to delivered dose outside the target volume and thus increased potential risk for the development of secondary cancer. The purpose of this study is to analyze the influence of secondary particles from proton beams on fluence and energy deposition in the presence of inhomogeneous material by using Geant4 simulation toolkit. The inhomogeneity was modeled with the condition that the adipose tissue, bone and lung equivalent slab with thickness of 2 cm were inserted at 30% (Plateau region) and 80% (Bragg peak region) dose points of maximum dose in Bragg curve. The energy of proton was varied with 100, 130, 160 and 190 MeV for energy dependency. The results for secondary particles were presented for the fluence and deposited energy of secondary particles at inhomogeneous condition. Our study demonstrates that the fluence of secondary particles is neither influenced insertion of inhomogeneties nor the energy of initial proton, while there is a little effect by material density. The deposited energy of secondary particles has a difference in the position placed inhomogeneous materials. In the Plateau region, deposited energy of secondary particles mostly depends on the density of inserted materials. Deposited energy in the Bragg region, in otherwise, is influenced by both density of inserted material and initial energy of proton beams. Our results suggest a possibility of prediction about the distribution of secondary particles within complex heterogeneity.
더보기양성자 치료 시, 이차 입자는 암 부위 이외의 영역에 선량을 전달하고 이차 암 발생 가능성을 내재하기 때문에 이에 대한 정확한 분석은 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 불균질 물질에 의해 양성자 빔으로부터 발생 된 이차입자의 플루언스와 에너지 분포가 받는 영향에 대해 Geant4 (Geometry And Tracking) 전산모사를 통해 분석 하는 것이다. 불균질 조건은 브래그 커브 내에 최대 선량의 30% (플라토)와 80% (브래그 피크) 선량 지점에 두께 2 cm의 지방, 뼈 그리고 폐 등가 물질을 삽입하여 구성하였다. 또한, 양성자의 에너지는 100, 130, 160 그리고 190 MeV로 변화시켰으며, 이차 입자에 대한 결과는 불균질 물질에서의 이차입자의 플루언스와 에너지 분포로 나타내었다. 이차입자의 플루언스는 불균질 물질의 밀도에 적은 영향을 받지만, 삽입위치, 양성자의 초기 에너지에 따라서는 영향을 받지 않는다. 이차입자의 에너지 분포는 불균질 물질의 삽입 위치에 따라 다르다. 플라토 영역 내에서 이차입자의 에너지 분포는 물질의 밀도에 영향을 받지만, 브래그 영역 내에서는 불균질 물질의 밀도와 양성자의 초기 에너지에 영향을 받는다. 본 연구는 더욱 복잡한 불균질 물질에서의 이차입자의 분포에 대한 예측 가능성을 내제한다.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2024 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2021-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (계속평가) | KCI등재 |
2019-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
2016-12-01 | 평가 | 등재후보 탈락 (계속평가) | |
2015-12-01 | 평가 | 등재후보로 하락 (기타) | KCI후보 |
2014-07-10 | 학술지명변경 | 외국어명 : Korean Journal of Medical Physics -> PROGRESS in MEDICAL PHYSICS | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2005-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2003-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
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