목 적: 간과 간 내에 생긴 암이 위내의 크기, 위치변화에 따라 종양의 위치변화와 경향성을 평가하기 위함이다. 방법 및 고찰: 2009년 3월부터 2010년 4월까지 강남세브란스병원을 내원한 간 종양을 가진 환자 중 CT-simulation (컴퓨터 단층촬영을 이용한 모의치료)을 하기 전 2주 내에 컴퓨터단층촬영이나 양전자컴퓨터단층촬영영상을 가진 환자 9명을 대상으로 하였으며, CT-simulation는 6시간 공복을 유지하고, 영상융합을 위한 컴퓨터단층촬영이나 양전자컴퓨터단층촬영은 촬영직전에 240~260 cc 가량의 물을 섭취하도록 하였다. 두 종류의 영상은 RTP (Radiation Treatment Planning, Pinnacle 8.0 h)에서 각각 환자의 뼈 구조를 중심으로 영상융합을 하였다. 결 과: 물 섭취양은 240~260 cc로 일정하였으나 물 섭취 후 위장의 크기는 259.3 cc부터 495.4 cc로 다양하였으며, 두 가지 다른 상태에서 찍은 컴퓨터단층촬영들에서 나타난 위장의 부피변화는 개인의 차이는 있지만, 평균 130 cc 정도의 부피증가가 측정되었으며, 이는 평균 174%의 증가에 해당된다. 종합적인 종양 중심점의 절대거리는 0.52 cm에서 3.04 cm으로 평균 1.52 cm의 움직임을 보였으며, 머리-다리(Cranial-Caudal)방향으로는 0.1 cm에서 1.35 cm으로 평균 0.44 cm의 움직임을 보였고, 왼-오른(Left-Right)방향으로는 0.05 cm에서 2.75 cm으로 평균 1.22 cm의 움직임을 보였고, 배-등(Ventral-Dorsal)방향으로는 0.05 cm에서 1.85 cm으로 평균 0.33 cm의 움직임을 보였다. 결 론: 개인차가 커서 위장의 운동을 관찰하여 종양의 움직임을 예측하는 것은 힘들지만 위장이 채워짐에 따라, 복잡한 경로를 통해 간 종양의 위치가 오른쪽으로 치우치는 것이 관찰되었다. 이에 간종양 치료 시 치료 정확도를 확보하기 위하여 공복상태를 유도하는 것을 권장한다. 반면 공복상태가 어려울 경우 환자의 위장의 부피와 움직임을 측정하여 치료계획 시 간 종양의 움직임을 고려하여 방사선 치료를 할 것을 권장한다.

목 적: 두경부 환자의 CT simulation시 metal artifact가 발생하여 영상의 질 저하와 선량계산의 오차를 유발 할 수 있어 metal artifact를 줄이기 위한 gantry tilt scan의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Metal artifact를 줄이기 위하여 $20^{\circ}$ gantry tilt scan하여 $0^{\circ}$로 재구성한 이미지를 획득하였다. AAPM CT performance Phantom을 이용하여 CT number를 비교 분석하고, 아크릴 팬텀을 이용하여 체적의 일치여부를 확인하였다. Metal artifact에 의한 영향을 평가하기 위해 Intensity volume Histogram (IVH)을 통한 CT number의 균질성 및 Dose Volume histogram (DVH)을 통한 선량평가를 시행하였다. 결 과: CT number와 체적의 비교에서는 차이가 0.5% 이하로 나타났다. IVH를 비교 분석결과 gantry tilt scan에서 artifact에 의한 영향이 감소되어 CT number의 균질도가 향상되고, DVH 비교결과는 양쪽 이하선의 0.2~6%의 평균선량 오차를 감소시켰다. 결 론: Head & Neck 방사선치료 시 metal artifact 때문에 체표윤곽의 구별이 어렵고 선량의 오차가 발생한다. Gantry tilt scan을 이용하면 정확한 조직의 묘사가 가능하고, CT number 균질도가 향상되어 선량의 오차를 줄일 수 있었다. Gantry tilt scan 은 Head & Neck 방사선치료 시 정확한 방사선치료에 매우 유용함을 확인하였다.

목 적: 상이한 치료장비를 이용하여 동일 부위에 중복하여 방사선치료 시 전산화치료계획장치간에 호환이 되지 않아 정상조직(Normal Tissue)의 총 흡수선량에 대한 평가의 한계점이 있다. 본 연구에서는 토모테라피(Tomotherapy)와 선형가속기(Linear accelerator)를 이용하여 동일 부위를 중복 치료할 때 환자가 받는 선량을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형팬텀(Anthropomorphic Phantom)을 대상으로 종양 및 정상조직을 묘사하여 선형가속기 치료계획장치 (Pinnacle 8.0: RTP)로 종양에 45 Gy 선량을 처방하고, 토모테라피 치료계획장치에서 종양에 15 Gy 선량을 처방하여 치료계획을 수립하였다. 토모테라피에서 수립된 치료계획을 통합가능 치료계획장치(Oncentra: RTP)에 전송한 후 동일한 조건으로 토모테라피 치료계획을 재현한 후 선형가속기에서 치료한 45 Gy를 합하여 총 선량 60 Gy의 치료계획을 구현하였다. 흡수선량 평가를 위해 두 개의 방사선 치료계획장치에서 얻어진 흡수선량(최소, 최대, 평균 선량) 및 관심 선량체적에 대해 서로 합(Total)한 값과 하나로 통합(Integration)하여 얻어진 값을 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 본원에서 치료받은 환자 중 선형가속기와 토모테라피로 동일 부위에 치료 받은 5명(두경부 2명, 복부 1명, 골반부 2명)에 대하여 동일한 방법으로 종양 및 정상 조직의 흡수선량을 비교 분석하였다. 결 과: 인체모형팬텀에서 하나로 통합하여 얻어진 값과 서로 합한 값의 비교에서 최소선량은 비장(Spleen, 12.4%), 최대선량은 소장(Small bowl, 10.2%)과 척수(Spinal cord, 5.8%)에서 큰 차이를 나타냈다. 두경부 환자의 경우 최소선량은 구강(Oral cavity, 20.3%), 오른쪽 수정체(Rt lens, 7.7%)에서 큰 차이를 나타냈으며, 최대선량은 척수(22.5%), 뇌간(Brain stem; 12.0%), 시 신경교차(Optic chiasm; 8.9%), 오른쪽 수정체(11.5%), 하악골(Mandible bone, 8.1%), 뇌하수체(Pituitary gland, 6.2%)에서 뚜렷한 차이가 나타났다. 복부 환자의 경우 최대선량은 왼쪽 신장(Lt kidney, 20.3%), 위(Stomach, 8.1%)에서 큰 차이가 나타났고, 골반 부위 환자의 경우 최소 선량은 방광(Bladder, 15.2%), 최대선량은 소장(5.6%), 방광(5.5%)에서 큰 차이를 나타냈다. 또한 동일 부위 방사선치료계획 시 정량화되지 못했던 신장의 20 Gy를 받은 체적($V_{20}$)에서 37%, 간(Liver)의 25 Gy를 받은 체적($V_{25}$)에서 23%가 선량체적히스토그램(DVH)에서 나타났다. 결 론: 하나로 통합하여 얻어진 값과 서로 합한 값의 비교에서 최소선량은 높게, 최대선량은 낮게, 평균선량은 동일한 값으로 나타났다. 또한 관심장기의 선량 체적($V_{20}$)보다 낮은 선량을 처방했을 때 구현하지 못했던 종양 및 정상조직의 흡수선량에 대하여 평가를 할 수 있었다. 향후 상이한 치료 장치들을 이용한 동일 부위 치료 시 흡수선량의 통합 평가뿐만 아닌 정확한 선량분포를 구현할 수 있는 치료계획장치의 개발이 요구되어지며, 이에 관련된 연구가 진행되어져야 한다.

목 적: 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy; IMRT) 계획에는 여러 가지 beam parameter가 적용되어 치료계획을 수립하게 된다. 본 연구에서는 세기변조방사선치료 계획 시 선량율(dose rate) 변화가 이하선 선량에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 두경부암 환자 중 비인강암(nasopharyngeal carcinoma, NPC) 세기변조방사선치료를 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 동일한 조건하에 환자의 CT영상을 3 mm 두께로 획득하고 치료계획시스템은 Eclipse (Ver 7.1, Varian, Palo Alto, USA)를 사용하였다. 치료계획은 6 MV 에너지, 8개의 조사면, 그리고 동일한 dose volume constraint를 적용하였고, 선량율을 300, 400, 500 MU/min으로 각각 다르게 적용하였다. 수립된 세 개의 치료계획을 통해 이하선 mean dose를 산출하여 10명의 환자 평균치로 분석하였고, 2D diode array (MapCheck from Sun Nuclear Corporation, Melbourne, Florida)를 사용하여 이하선 부위의 선량을 검증하였다. 그리고 총 Monitor Unit (MU)과 조사시간을 비교하였다. 결 과: 선량율 변화에 따른 이하선 mean dose는 선량율을 300 MU/min에서 400, 500 MU/min 변화 시켰을 때 평균 0.8, 2.0% 증가하였고, 총 MU 또한 평균 5.4, 10.6% 증가하였다. 2D diode Array를 사용한 이하선 부위의 선량측정에서도 증가 추세가 나타났으며 총 조사시간의 차이는 1-2분 정도로 선량율에 따라 큰 변화가 없었다. 결 론: 본 연구결과 선량율이 증가하면 총 MU가 현저히 늘어났고 그에 따라 이하선 선량도 증가하는 유의한 상관관계를 보였으나, 치료시간 단축효과는 크지 않았다. 그러므로 세기변조방사선치료 계획 시 적절한 선량율을 적용하여 이하선 선량을 줄인다면 방사선치료로 인한 이하선의 후기 부작용(late side effect)을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

목 적: 호흡동조방사선 치료 시 종양의 실제 움직임과 호흡추적장치로 측정한 피부 움직임의 차이를 자체 제작한 구동팬텀에서 가상의 종양을 이용하여 호흡과 유사하게 움직임에 따른 정적 상태, 동적 상태 및 호흡동조상태에서 표적 위치의 정확성의 측정치와 실측치를 평가하고 선량분포를 분석, 비교하고자 한다. 대상 및 방법: 호흡에 의해 움직이는 종양 측정을 위해 2차원적으로 움직이는 구동팬텀을 자체 제작하였다. 구동 팬톰의 움직임은 위. 아래 방향(SI) 각각 1.5 cm 왕복운동, 상 하 방향 2 cm으로 속도조절(1-5단계)이 되도록 하였다. 가로 4 cm, 세로 4 cm, 높이 0.5 cm의 아크릴 슬라이스에 직경 0.5 cm 종양을 납으로 표시하고, 위아래로 동일한 아크릴 슬라이스를 2장씩 쌓은 후 아크릴 슬라이스 세 번째와 네 번째 사이 Dmax 1.5 cm film을 삽입하였다. 가상의 타겟을 구동 팬텀 위에 위치시키고 6 MV X-선이 조사되는 정적인 상태, 호흡동조 및 동적인 상태에서 각각 5 Gy를 조사하였다. 구동팬텀 위에 표식자를 올린 후, 호흡추적장치를 이용하여 사전에 설정한 호흡시간의 변화에 따른 진폭과 위상변화를 분석하였다. 결 과: RPM respiratory gating system을 이용하여 호흡주기를 8단계로 나누어 각각을 12회씩 위상변화를 분석하여 평균과 표준편차를 구한결과 평균은 3.0 (1.5~1.5) sec에서 1.7 cm로 가장 크고, 3.0 (1.3~1.7) sec 5.0 (2.0~3.0) sec에서 0.2602 cm로 가장 크고 4.0 (2.0~2.0) sec에서 0.0866 cm로 가장 작았다. 또한 실측치에서 평균 및 표준편차를 구한 결과 t0에서 9.9 (6.6) mm $t_{10}$에서 10.6 mm (7.3), $t_{20}$ 16.5 mm (10.3), $t_{30}$ 10.2 mm (7.6)으로 나타났으며, 호기나 흡기 시간의 차이에 따른 규칙은 없고 대체로 균일한 평균과 표준편차의 분포를 나타내었다. 또한 정적 상태, 동적 상태 및 호흡동조상태에서 Gafchromic EBT film 의 방사선량을 분석한 결과, ICRU 62에서 권고한 90% 선량분포가 3 mm 이내에 포함되므로 정확성과 정도관리 측면에서 적합한 것으로 사료된다. 결 론: 구동팬톰을 이용하여 호흡움직임에 따른 정확성 및 선량분포차이를 Gafchromic film을 통하여 확인하였으며 결과를 바탕으로 호흡에 의해 변화가 생기는 장기에 대한 차이를 고려하여 치료계획을 한다면 종양과 정상조직에 적절한 선량계획을 세울 수 있어 치료효과 향상에 도움을 주게 될 것으로 생각한다.

목 적: 방사선 치료의 선량평가를 위해 사용되는 Optically stimulated luminescent dosimeters (OSLD) 선량 특성을 분석하여, 선량 측정의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: $NanoDot^{TM}$와 $Inlight^{TM}$MicroStar Reader, Solid Water Phantom, 의료용 선형가속기 $TRYLOGY^{(R)}$를 사용하였다. 측정 조건은 OSLD를 Solid Water Phantom의 $D_{max}$ 깊이에 위치시킨 후 SSD는 100 cm, Field size는 $10{\times}10\;cm^2$로 하고 300 MU/min으로 6 MV 광자선, 100 cGy의 방사선을 조사하였다. OSLD를 10분 마다 판독하면서 변화값을 측정하였고, OSLD에 선량을 50 cGy와 100 cGy씩 누적시켜 판독하였다. 또한 에너지 의존성은 6 MV, 15 MV, 4~20 MeV를 사용하였다. 선량률은 100~1,000 MU/min로 변화시키면서 측정하였다. 광자선 6 MV의 PDD의 변화를 측정하기 위해 OSLD와 전리함(Ionization chamber) (FC 65P-747)을 사용하였다. 결 과: 시간의 경과에 따른 OSLD의 재현성은 ${\pm}2.5%$였다. OSLD의 선량에 대한 선형성(linearity)을 평가한 결과 300 cGy까지는 선형적으로 증가하였고, 300 cGy 이상에서는 초선형적(supralinearity)으로 증가하였다. 에너지 의존성은 ${\pm}2%$ 이내였고 선량율 의존성은 ${\pm}3%$ 이내였다. 6 MV 광자선에 대하여 OSLD로 측정한 $PDD_{10}$은 66.7%, $PDD_{20}$은 38.4%였고 전리함(Ionization chamber)으로 측정한 $PDD_{10}$은 66.6%, $PDD_{20}$은 38.3%였다. 결 론: OSLD의 특성을 분석한 결과 시간, 에너지, 선량률의 변화에 따른 차이는 ${\pm}3%$ 이내였으며 전리함(Ionization chamber)과 비교한 PDD는 0.3% 이내였다. 또한 300 cGy까지는 선량이 선형적으로 증가하였다. OSLD는 여러 번 반복 측정이 가능하였고 측정과 판독이 용이하여 선량계로서 유용성을 확인하였다.

목 적: TOMO 치료는 일반 방사선 치료와 달리 상대적으로 긴 Beam time과 온도에 민감한 CT 검출기 등으로 치료실 내 적정온도($20{\sim}21^{\circ}$)를 유지하기 위하여 자체 Cooling system 이외에도 항온 항습기를 작동시키고 있다. 이로 인해 TOMO 치료실 내 온도가 저하되어 환자들의 체온 유지를 위해서 치료 부위에 이불 등을 덮어준다. 따라서 이러한 물질들이 조직 내 선량에 어떠한 변화를 주는지 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 조직 내 선량변화를 비교하기 위하여 치즈팬텀(Cheese Phantom)을 사용하였고, CT-simulation 촬영 후 치즈팬텀의 중심점을 PTV (Planning Target Volume, 치료계획 표적 용적)로 설정하여 Daily dose 200 cGy, 3회의 치료계획을 세웠다. PTV, PTV+7 cm, PTV+14 cm, 총 세지점에서 Ion chamber를 사용하여 팬텀에 아무 물질도 덮지 않은 상태에서 선량을 측정하고, 치료 중 가장 많이 사용하는 이불을 포함한 빈번하게 사용하는 4가지 물질(방포 0.8 mm, 가운 1.4 mm, 담요 3.3 mm, 이불 13.7 mm)을 팬텀에 덮었을 때의 선량을 동일한 위치에서 각각 3회 측정하여 비교 분석하였다. 결 과: PTV, PTV+7 cm, PTV+14 cm 지점에서 아무물질도 덮지 않은 상태에서 측정한 결과와 4가지 물질(방포, 가운, 담요, 이불)을 덮은 상태에서 측정한 결과를 비교해본 결과, PTV에서 각각 -0.17%, -0.44%, -0.53%, -0.9% 변화하였고, PTV+7 cm에서 각각 -0.04%, +0.07%, +0.06%, +0.07% 변화하였고, PTV+14 cm에서 각각 0%, -0.06%, -0.02%, +0.6% 변화하였다. 결 론: 본 실험 결과 TOMO 치료 시 환자들의 체온 유지를 위하여 사용하는 물질에 의해 PTV에서는 물질의 두께에 비례하여 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 PTV+7 cm 지점에서는 미세한 변화를 보였고, PTV+14 cm 지점에서 선량은 조금 증가하는 것으로 나타났다. 세지점 모두 그 차이가 치료 허용오차 범위인 ${\pm}3%$로 안에 들어오는 것으로 확인이 되어 치료효과에는 큰 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다.

목 적: 호흡동조 방사선치료용 팬텀 제작을 통해 실시간움직임관리(RPM, Real-time Position Management)에 의한 치료시 호흡에 따른 방사선 조사선량의 적절성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 호흡동조 팬텀은 선형 액츄에이터(SCN6-050-50, Dyadic, Japan) 2개, 아크릴판, 지지대, 철판 등으로 팬텀위에 측정 대상을 위치시켜 구동 가능(상 하, 전 후)하도록 제작하였다. 4D CT를 촬영해 환자의 호흡을 분석하여 컴퓨터를 통해 팬텀의 위치와 속도를 제어하여 움직임을 재현하였다. 호흡동조 팬텀위에 2D-Array (PTW)와 4.5 cm의 팬텀(White water 4.5 cm)을 위치하여 21 EX 15 MV X선을 100 Mu, 조사야 $10{\times}10\;cm$의 open field와 2 cm 간격으로 10 cm까지 정방형으로 움직이는 Sliding MLC (DMLC)를 Gantry $0^{\circ}$, $90^{\circ}$에서 팬텀을 (1) 움직이지 않은 경우 (2) 움직인 경우 (3) RPM을 이용하여 동조한 경우(30%)로 나누어 조사하였다. 7.5 cm의 팬텀에 0.125 CC 이온화전리함(PTW)을 위치하여 위와 같은 조건으로 측정하였다. 결 과: 이온화전리함에 의한 중심선량 측정값은 Gantry $90^{\circ}$, $10{\times}10\;cm$ 조사야와 DMLC을 이용한 조사에서 동조시 0.3%이내, 비동조시 약 2%의 오차가 있었다. 2D-Array를 통한 분석시 Gamma index Method (3 mm, 3%)를 적용한 경우 Gantry $90^{\circ}$, $10{\times}10\;cm$ 조사야와 DMLC을 이용한 조사에서 동조시 오차이내, 비동조시 전체 조사야의 약 16% 오차를 보였다. 결 론: 호흡동조 방사선치료용 팬텀의 자체 제작으로 환자 움직임에 의한 치료계획과 방사선 측정으로 인하여 치료시 실제 조사되는 방사선량의 정량적 분석이 가능하였으며, IMRT 환자의 RPM을 이용한 호흡동조 치료시 적절한 평가가 가능하였다.

목 적: 움직이는 종양의 방사선치료에서 종양의 크기와 호흡에 따른 움직임을 고려한 ITV를 정확하게 결정하기 위하여 나선형 전산화 단층촬영(helical CT)과 호흡동기 전산화 단층촬영(4D CT)으로부터 획득한 영상에 나타난 표적의 용적을 정량적으로 분석하였다. 대상 및 방법: 지름이 1.5 cm, 3 cm, 6 cm인 아크릴 구를 상 하위로 움직이는 팬텀에 위치하고 LightSpeed $RT^{16}$ CT simulator를 이용하여 영상을 획득하였다. 종양의 움직임에 따른 표적의 정확한 묘사에 대한 영향을 평가하기 위하여 1~4 cm로 종양이 움직이고, 그 호흡주기가 3∼6초인 경우로 설정하여 MIP 영상을 얻어 표적 용적을 비율로써 분석하였다. 결 과: 1.5 cm, 3 cm, 6 cm 표적의 Ratio$_{helical}$은 각각 $32{\pm}14%$, $45{\pm}14%$, $58{\pm}13%$로 나타났고 4D CT로 얻은 Ratio$_{MIP}$는 각각 $98{\pm}8%$, $97{\pm}5%$, $95{\pm}1%$였다. 결 론: 4D CT의 MIP 영상에 묘사된 표적의 체적은 helical CT에서 얻은 체적과 비교할 때 그 궤적을 잘 반영해 주었다. 비록 작고 움직임이 큰 표적은, 예를 들어 1.5 cm 지름의 표적이 4 cm의 거리를 움직일 때, 예상되는 체적의 86%를 나타내어 실제보다 체적이 적게 평가될 수 있었으며, 다른 조건에서는 표적의 크기나 호흡에 의한 움직임에 대하여 체적의 $97.1{\pm}4.4%$를 반영했다. 특히 크기가 작아 신중한 주의를 요하는 초기 병기의 종양에 대하여, 호흡에 의한 움직임이 크고 호흡이 불안정한 경우에 MIP 영상을 이용하여 표적의 체적을 나타내는 것이 적절하다고 사료된다.