목적 : 전신 정위적 방사선 수술환자 치료 시 환자의 set up을 정확히 확인하고 평가하는 것은 치료 성적을 좌우 하는데 중요한 요소이다. 특히 폐암 환자의 경우 호흡 등에 의한 종양의 움직임으로 인해서 L-gram이나 EPID를 이용하여 정확한 위치를 확인하는데는 여러 가지 어려움이 있다. 이러한 문제점들에 대하여 verification system(exactrac)을 이용하여 set up의 정확성을 확인해 보고자 한다. 대상 및 방법 : Body frame(elekta, sweden)을 이용하여 전신 정위적 방사선 수술을 받는 폐암 환자 6명을 대상으로 (ABC tool을 사용한 환자 5명과 사용 안한 환자1명) 기존의 L-gram과 EPIDs로 image를 획득하여 Ant, Lat image를 비교하여 환자의 set-up을 확인하고 CT에서 얻은 DRR image와 Verification system(exactrac)의 X-ray image를 얻어서 두image를 3차원적으로 fusion하여 그 좌표 값(vertical, longitudinal, lateral)을 분석하고 기존의 방법과의 차이를 확인하였다. 결과 : L-gram과 EPIDs로는 정확한 좌표 값보다는 주관적으로 Set up의 정확성 여부를 판단하여 치료할 수 있었지만 Verification system(exactrac)을 이용하여 확인한 결과 치료환자의 Set up 전, 후의 좌표 값(vertical, longitudinal, lateral)이 0.5cm이내에 포함되는 것을 볼 수 있었고 좌표 값의 차이를 시각적이고 객관적으로 평가할 수 있어서 Set up의 정확성을 판단하는 데 유용했다. 결론 : Verification system(exactrac)을 사용하면 환자의 Set up이 정확한 지 치료 전 또는 중간에도 시각적인 확인이 가능한 장점이 있지만 기존의 방법보단 확인과정이 조금 복잡하고 CT scan 시 3mm 이내로 해야 하며 X-ray image가 선명하게 나타나야 된다는 단점이 있다. 이러한 문제점만 해결된다면 Set up의 정확성을 쉽게 확인할 수 있어서 치료 시 많은 도움이 되리라고 생각된다.

목적 : 최근 CT, MRI 등 영상진단기술 및 방사선치료계획 소프트웨어 등이 획기적으로 발전하였음에도 불구하고 자궁경부암의 강내조사는 아직까지 A 점 등 ICRU 38에 근거한 치료계획을 보편적으로 사용하고 있다. CT를 이용한 3차원 강내조사 계획은 종양 및 정상조직에 대한 선량뿐 아니라 선량-용적 히스토그람(DVH)에 대한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 CT를 이용하여 CTV에 목표선량을 조사하는 치료계획(CTV계획)과 ICRU 38에 근거한 치료계획(ICRU계획)을 시행하여 이 두 치료계획간에 종양선량, 직장선량, 방광선량 등을 비교하고 각각에 대한 DVH를 분석하였다. 대상 및 방법 : Ir-192 고선량율강내치료(HDR)를 시행 받은 11명의 환자를 대상으로 하였다. 강내조사계획은 외부방사선치료를 약 40Gy 시행한 후 수립되었으며 모든 환자에서 CT 모의치료기를 이용한 CT가 시행되었고 치료계획은 PLATO(Nucletron) v.14.2를 이용하였다. CT 영상에 CTV, 직장, 방광 등을 도시한 후 CTV에 $100\%$의 선량을 조사하는 치료계획 및 ICRU 38에 근거하여 A점에 $100\%$를 조사하는 치료계획을 수립하였다. 결과 : 11명 환자의 CTV 용적(평균${\pm}$표준편차)은 $21.8{\pm}26.6cm^3$, 직장 용적은 $60.9{\pm}25.0cm^3$, 방광용적은 $116.1{\pm}40.1cm^3$이었다. ICRU계획에서 $100\%$의 선량이 포함하는 용적은 $126.7{\pm}18.9cm^3$, CTV 계획에서는 $98.2{\pm}74.5cm^3$으로서 잔류종양의 크기가 4cm 이상인 1례에서는 ICRU계획 시 CTV 용적 $22.0cm^3$가 $100\%$ 등선량곡선에 포함되지 않는 것으로 나타났다. 잔류종양의 크기가 4cm 미만인 나머지 8례에서는 종양용적 $12.9{\pm}5.9cm^3$이 불필요하게 $100\%$ 이상의 선량이 조사되었다. ICRU 38의 권고에 따른 방광선량은 ICRU계획 및 CTV계획에서 각각 $90.1{\pm}21.3\%,\;68.7{\pm}26.6\%$이었고, 직장선량은 $86.4{\pm}18.3\%,\;76.9{\pm}15.6\%$이었다. 방광 및 직장선량 최대값도 ICRU계획에서 각각 $137.2{\pm}50.1\%,\;101.1{\pm}41.8\%$, CTV계획에서 $107.6{\pm}47.9\%,\;86.9{\pm}30.8\%$로서 CTV계획에서 정상조직에 조사되는 선량이 더 적게 나타났다. 그러나 잔류종양이 4cm 이상인 환자에서는 CTV계획에서 정상조직 선량이 견딤선량보다 현저히 높게 나타났다. DVH에서는 목표선량의 $80\%$ 이상을 받는 직장용적(V80rec)은 ICRU계획 및 CTV계획에서 각각 $1.8{\pm}2.4cm^3,\;0.7{\pm}1.0cm^3$, 방광용적 (V80bla)은 $12.2{\pm}8.9cm^3,\;3.5{\pm}4.1cm^3$로서 역시 CTV계획에서 정상조직이 적게 조사되었다. 결과 : 기존의 ICRU계획은 그 효과 및 안전성이 입증되었음에도 불구하고 CT를 이용한 CTV계획 등을 적용 한다면 잔류종양이 적은 경우 정상조직에 대한 조사를 줄이면서 잔류종양에 목표선량을 조사할 수 있을 것이다. 다만 잔류종양이 큰 경우는 정상조직에 대한 조사선량을 줄이기 위한 효과적 치료계획에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

목적 : Pelvis내에 존재하는 large lesion과 inguinal lymph node를 동시에 치료하고자 할때 femoral head에 과도한 선량을 피할 목적으로 partial transmission block(이하PTB)이 사용되어져 왔다. 그러나 field가 서로 overlap되거나 분리되는 문제를 해결하기 위한 다소 복잡하고 시간도 많이 걸리는 어려움이 있어 본 논문에서는 real block과 MLC를 이용하여 각각 PTB를 제작한 후 몇 가지 비교를 통하여 두 가지 중 실제 임상에 더 효율적으로 사용할 수 있는 방법을 연구하였다. 대상 및 방법 : 실제 치료 환자를 대상으로 디자인 된 PTB를 real block과 MLC를 이용하여 각각 제작한 뒤 아크릴 phantom으로 환자의 두께를 재현하고 치료 시와 동일한 조건으로 노광된 film을 획득하였다. field간에 overlap되는 부분과 분리되는 부분은 block을 미세 조장한 후 다시 촬영하였으며 오차가 1mm이내에 들어 올때까지 junction을 반복 tuning하였다. 두 block을 재현성, 제작 편의성, 제작 시간으로 나누어 비료 분석하였다. 재현성은 5회 반복 측정을 실시하였으며, 제작 편의성 및 제작 시간은 real block과 MLC가 각각 제작 시작 시간부터 완성되는 시점까지에 대하여 측정하였다. 결과 : PTB를 제작함에 있어서 real block과 MLC는 재현성 면에서는 유의할 만한 차이를 보이지 않았다. 그러나 제작 편의성에 있어서는 MLC가 junction tuning을 더 간편하게 수행 할 수 있었으며, 제작 시간 면에 있어서도 MLC가 real block에 비해 약$33\%$정도의 시간 절감 효과가 있음을 알 수 있었다. 결론 : PTB를 제작함에 있어서 real block과 MLC를 이용하는 것이 각각 장단점을 가지고 있으나 real block은 제작 편의성면에서 유연서이 떨어짐으로 각 fie의 junction을 tuning하는데 매우 어려움이 따름과 동시에 비교적 정확한 junction tuning을 시행할 수 있음을 알수 있었다. MLC특성상 발생되는 계단형태의 junction을 보완하여 PTB를 제작한다면 실제 임상에서 훨씬 간편하고 효율성 있는 업무를 수행할 수 있을 것으로 사료된다.

목적 : 모의 치료실에서 환자의 정확한 치료 범위 결정을 위해 이용되는 투시영상은 일부 최신의 고가장비에서는 digital로 capture가 가능하나, 일반적인 simulator에서는 analog영상으로 capture를 할 수 없으며 모니터링만 할 뿐이다. 이번 논제에서는 conventional simulator를 이용한 저가의 Digital image capture system의 구현 방식을 소개하고, capture된 digital 영상을 이용한 임상적인. 실용 증례를 소개하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원의 conventional simulator(SIMVIEW NT)용 모니터의 비디오 단자(terminal)에 video signal cable을 연결하여 A/D converter에 연결한다. converter jack을 컴퓨터 capture boar에 연결하고 컴퓨터상의 image capture system을 작동시켜서 원하는 image를 capture하거나 동영상을 녹화한다. Esophagus, cervix, breast 환자 등의 capture image를 상용화된 image processing program을 통해 임상적으로 활용한다. 결과 : 경제적으로 저렴하고 용이한 방법으로 Digital image capture system(DICS)의 구축이 가능하였으며 capture된 영상을 이용하여 simulation시에는 보다 정확한 환자 정보와 치료범위를 결정하는데 도움이 되었고, capture된 영상은 data로써 충분한 가치가 있었다. 결론 : 고가의 상용화된 장비를 구입하기 어려운 경우에 이와 같은 방법으로 저가의 system를 구축하게 되면 경제적 효과와 더불어 고가장비와 동등한 영상의 획득 할 수 있으며, 그러한 과정을 통해 얻어진 영상을 이용하여 다른 software program과 연계한다면 더 많은 임상적인 연구를 할 수 있을 것이라 생각된다.

목적 : 선형가속기의 정도관리 항목 중 광조사야와 방사선조사야의 일치성 검사는 기존에 필름을 이용하여 측정하였다. 하지만 필름을 이용한 측정은 측정관찰자에 따라 오차가 크게 발생하여 이를 개선하기 위해 BIS(Beam Image System) 영상장치를 이용하여 필름과 조사야 일치성을 비교평가 하고자 하였다. 대상 및 방법 : 선형가속기를 이용하여 필름과 BIS 영상장치에 6, 15MV의 광자선을 조사하여 측정하였다. 조사야는 각각 $50{\times}50,\;100{\times}100,\;200{\times}200mm^2$지었고, 갠트리 각도는 필름을 사용시 $0^{\circ}$에서 측정하였고, BIS 영상장치를 사용시에는 $0^{\circ}$와 $270^{\circ}$에서 측정하였다. 그리고 조사야 일치성 측정은 필름을 사용시 눈금자와 필름 스캐너를 이용하였고, BIS 영상장치에서는 스캔된 광조사야와 방사선조사야의 폭을 X축과 Y축으로 각각 측정하여 그 오차값을 구하였다. 결과 : 필름을 이용한 관찰자의 시각적인 측정에서는 광조사야보다 방사선조사야가 더 크게 측정되었으며, 최대 1.9mm의 오차값을 보였다. 필름 스캐너를 이용한 측정에서도 방사선조사야가 더 크게 측정되었으며, 평균 오차값의 크기는 더 작은 값을 보였다. BIS 영상장치를 이용한 측정에서는 필름 사용시와는 반대로 갠트리 $0^{\circ}$와 $270^{\circ}$에서 광조사야가 방사선조사야보다 더 크게 측정되었고, 최대 0.96mm의 오차값을 보였다. ${\Delta}X$, Y축 모두 허용오차의 범위는 $<{\pm}2mm$로 나타났다. 측정된 평균 ${\Delta}X$, Y 오차값은 시각적인 필름측정, 필름스캐너 측정, BIS 순으로 작게 나타났다. 결론 : 본 연구의 측정결과, 필름을 이용한 시각적인 조사야 일치성 평가시에는 관찰자에 따른 측정오차의 값이 크게 나타날 수 있으므로 정확한 정도관리를 위해서는 세심한 주의로 측정할 것과 필요하다면 다른 영상장치의 도움이나 측정도구의 개발로 정확한 측정이 필요하다 하겠다.

목적 : 환자의 치료에 있어서 정확한 장비의 설치와 성능 평가는 치료의 질을 향상시키는데 중요한 요소라고 할 수 있으며 사용자가 장비의 특성과 사용 방법을 숙달하고 업무를 수행하는 것이 매우 중요하다고 생각한다. 그러므로 방사선 치료기를 설치하고 방사선 치료를 하기 전에 사용자가 직접 장비의 설치와 성능 평가에 참여하고 특성을 파악하여 이해하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CAP의 과정과 성능 평가결과를 소개하고자 한다. 대상 및 방법 : 선형가속기 21EX(varian, USA)를 대상으로 설치 시부터 성능 검사까지 전 과정을 평가하였고 성능평가는 크게 radiation survey, mechanical test, radiation isocenter test, beam performance, dosimetry, enhanced dynamic wedge로 구분하여 X-omat film(kodark), 선량 측정 장비(multidata, densitometer, electrometa)를 이용하여 실시하였다. 또한 선형가속기에 부착된 MLC(millenium, 120leaf)와 EPID(portal vision)의 성능 평가는 별도로 실시하였다. 결과 : Survey meter를 이용하여 측정한 leakage는 허용 범위 이하의 선량이 검출되었고 mechanical test에서 collimator, gantey, couch rotation은 1mm 이하였고 육안으로 평가한 angle은 digital이 ${\pm}1^{\circ}$이내에 mechanical은 ${\pm}5^{\circ}$이내였다. 또한 light field와 cross-hair의 직선성 검사도 1mm이내로 평가되었다. (A)symmetrical jaw field는 upper/lower 모두 ${\pm}0.5mm$이내였다. X-omat film을 이용한 radiation isocenter test는 1mm 이하였고 light field와 radiation field 의 일치성 검사는 ${\pm}1mm$ 이내였으며 선량 측정 장비를 이용하여 측정한 $\%DD$는 photon energy는 모두 ${\pm}1\%$ 이내로 electron energy는 $90\%,\;80\%,\;50\%,\;30\%$를 측정한 결과 허용 범위 내에서 평가되었다. photon 과 electron energy의 flateness는 각각 $2.3\%$(기준 $3\%$)이내, $3\%$(기준 $4.5\%$)이내이고 symmetry는 $0.45\%$(기준 $2\%$), $0.3\%$(기준 $2\%$)이내에서 평가 할 수 있었다. 그리고 dosimetry test는 sort term, MU setting, rep rate, dose rate accuracy를 photon과 electron energy 별로 MU와 gantry angle을 바꿔가면서 측정한 결과 허용범위 오차이내에 포함되는 것을 확인 할 수 있었다. EPID(portal vision)의 Exact-Arm의 기계적인 검사는 vertical, lateral, longitudinal은 허용범위 내에서 동작했으며 명암과 해상도 검사도 05.mm의 니크롬선이 선명하게 나타났으며 phantom의 음영도 뚜렷하게 나타났다. Multileaf collimator(MLC)검사는 leaf이 isocenter의 중심에 정확하게 배열되었으며 재현성 검사도 정상적으로 동작하였다. 결론 : Clinac 21EX 장치의 customer acceptance를 통해서 향후의 환자의 치료를 하는데 있어 장치의 안정성을 확인 할 수 있었으며 치료 전의 선형가속기와 주변장치의 특성을 파악 할 수 있어서 장비 사용에 있어서 어려움을 감소시킬 수 있으리라고 생각된다. 또한 사용자가 적극적으로 참여함으로써 앞으로 환자를 치료하는데 있어서도 많은 도움이 되리라 생각한다.

목적 : 방사선치료가 발전함에 따라 3D-CRT나 IMRT 등의 새로운 치료기법이 등장하게되었다. 이러한 치료법은 여러 방향의 방사선조사를 필요로 한다. 그러나 지금의 선형가속기만으로는 사실상 여러 방향의 방사선조사에 많은 제약이 따른다. 본원에서는 이러한 장치적제한을 극복하고 궁극적으로 다양한 방향의 선속을 이용함으로서 선량분포를 개선하고자 두경부고정장치를 제작하였다. 이에 기존의 고정장치에 비해 치료기의 가동범위가 얼만큼 효율적으로 개선되었는지를 정량적으로 측정하여 조사하였다. 대상 및 방법 : 선형가속기 Couch에 기존의 고정장치를 놓고 Gantry를 각각 $45^{\circ},\;90^{\circ},\;135^{\circ}$에서 고정시키고 Couch를 돌려 장비의 clearance를 확인한다. 또한 Couch를 $0^{\circ},\;45^{\circ},\;90^{\circ}$에서 고정시키고 Gantry의 clearance를 확인한 후 제작된 Extended Head Holder(EHH)를 Couch에 부착하고 다시 앞에서 시행한 방법과 동일한 과정을 반복함으로서 EHH부착 후의 Gantry와 Couch사이의 clearance의 개선여부를 확인한다. 결과 : Gantry를 고정하고 Couch를 회전시켜본 결과 $45^{\circ}$에서는 큰 차이가 없었으나 $90^{\circ},\;135^{\circ}$로 각도가 커질수록 EHH를 사용한 경우 Couch의 가동범위가 커지는 것으로 나타났으며, Couch를 고정시키고 Gantry를 회전시킨 경우는 $45^{\circ}$에서 EHH를 사용한 경우가 사용하지 않을 경우보다 가동범위가 크게 나타나는 것을 볼 수 있었고 $0^{\circ}$와 $90^{\circ}$에서는 모두다 양호한 가동상태를 보여주었다. 또한 방사선의 후방조사시 EHH의 사용으로 Couch의 frame에 의한 방사선 감쇄를 막을 수 있었다. 결과 : 두경부환자의 치료 시 환자고정기구(EHH)를 제작하여 사용함으로서 보다 많은 방향에서 방사선조사가 가능해지고 이로 인해 보다나은 치료계획을 세울 수 있게 되었으며, 치료장비의 회전에 따른 장비와 환자사이 또는 장비와 장비사이의 안전공간이 보다 많이 확보될 수 있었다. 그리고 외국의 제품에 비해 저렴한 가격으로 제작이 가능하였고 또한 치료소모품의 절약을 가져올 수가 있게 되었다.

목적 : 10MV 이상의 고 에너지를 사용할 경우 X선에 의해 광중성자(Photoneutron)가 발생되고 이 중성자는 주변 물질을 방사화(Activation)시켜 Beam-off기간에도 방사화된 물질의 유도 방사선(Induced radiation)에 의해 작업자의 피폭을 유발할 수 있다. 특히, 방사화된 물질중 방사선 치료시 작업자가 직접 손으로 접촉하는 wedge filter의 방사화를 알아보기 위해 10MV Siemens 가속기와 15MV Siemens 가속기에서 5Gy 조사 후 wedge filter에서 방사선량을 측정하여 방사선 발생 메커니즘을 확인하고, 선량측정을 통해 방사선 작업종사자의 작업환경에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 연구에서 사용한 방사선 치료용 선형가속기는 Siemens사의 10MV Primus, Siemens사의 15MV Primus를 사용하였다. Siemens사의 Wedge filter를 사용하였으며, Wedge의 재질은 Fe, Wedge holder는 Al이다. 선량측정은 GM-측정기인 RDS-110 Model을 이용하였다. 본 실험에 사용된 GM-측정기는 $50keV{\sim}1.25MeV$의 X-ray가 측정가능하며, $0.05{\mu}Sv/hr{\sim}100mSv/hr$까지 측정이 가능하다. GM survey meter를 사용하여 환자 대기실과 건물 밖, 두 지점의 자연 방사선량을 측정하여 background값으로 사용하였다. 광중성자를 발생시키고, 또한 방사화를 진행시키기 위해 wedge를 장착한 상태에서 10MV X선, 15MV X선을 5Gy(500MU)를 조사하였고, beam-off직후 wedge filter를 가속기로부터 분리시켜 GM survey meter를 이용하여 wedge filter 중심부분에서 30초 단위로 방사선량을 측정하였다. 결과 : Primus 10MV의 경우 H병원에서 측정을 수행했으며, $0{\times}0cm^2,\;5{\times}5cm^2,\;25{\times}25cm^2$ Field size에 대하여 500MU 조사 후 방사선량의 측정결과 Field size의 영향은 거의 존재하지 않았으며, beam off 후 $1{\sim}2$분 뒤 측정 시작 시점에서 대략 $1{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며, 반감기는 약 $3{\sim}4$분인 것으로 측정되었다. Primus 15MV의 경우 S병원에서 측정을 수행하였으며, $25{\times}25cm^2$ Field size에 대하여 500MU 조사 뒤 방사선량을 측정한 결과, beam off후 $1{\sim}2$분 뒤 측정시점에서 대략 $3.26{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며 10MV X선보다 대략 3.3배 큰 값을 나타내었다. 결과 : 일일 치료환자가 $20{\sim}50$명이고, 환자 1인당 Wedge filter의 교체작업이 $1{\sim}2$회일 때 10MV의 경우 연간선량이 $0.08{\sim}0.4mSv$로 평가되었으며, 15MV의 경우 $0.27{\sim}1.36mSv$로 평가되어 작업종사자의 연간 허용선량인 20mSv에 비해 안전한 것으로 평가되었다.

목적 : 방사선 치료에서 환자와 근무자에 의한 setup error등은 치료성적이 결정될 수 있는 중요한 요인이라고 볼 수 있다. 이에 환자와 근무자에 의한 SET-UP ERROR가 환자치료에 미치는 영향에 대하여 비교 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : 실험은 human phantom을 이용하여 C-T scan시 Left방향의 Lateral Level을 0mm, 3mm, 5mm, 7mm, 10mm, 15mm, 20mm로 변화시켜 SET-UP ERROR를 유발하였고, 각각에 대하여 C-T scan을 시행하였고, SET-UP ERROR가 유발된 각각의 C-T image를 얻어 RTP장비를 이용하여 임상에서 많이 사용되는 plan을 사용하여 7개의 C-T image에 각각의 plan-대향이문조사plan, Box-4문조사plan, 3Dimension plan-3개를 시행하여 총 21개의 plan을 실시하였다. (CTV+1cm margin, CTV+0.5cm margin, CTV+0.3cm margin = PTV) 이렇게 얻어진 plan을 이용하여 SET-UP ERROR가 유발이 안된 0mm image의 plan 3개와 SET-UP ERROR가 있는 6개 image의 총 18개의 plan을 대향이문조사plan, Box4문조사plan, 3Dimension plan으로 나누어 선량분포와 DVH를 이용하여 비교 분석하였다. 결과 : SET-UP ERROR를 유발시킨 3mm, 5mm, 7mm C-T image에서는 대향이문조사plan을 제외하고는 모든 plan에서 충분히 치료에 영향을 미칠만한 변화가 나타났으며, Box4문조사plan에서는 SET-UP ERROR에 의한 CTV가 Field 밖으로 빠짐으로 선량분포와 DVH가 나빠지는 현상이 나타났다. 결론 : 환자의 움직임, CTV 3차원형태, CTV margin등이 치료에 영향을 미친다. 이러한 영향을 줄이기 위해서는 환자의 긴장감과 움직임을 줄일 수 있는 환자교육과 정확한 환자setup능력이 치료의 승패를 좌우한다고 생각된다. 또한 재현성과 움직임을 줄일 수 있는 accessory 개발과 보급이 중요하다.