• Radiation Oncology Journal
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• 제31권4호
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• pp.252-259
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• 2013

Purpose: To report the results of dosimetric comparison between intensity-modulated radiotherapy (IMRT) using Tomotherapy and four-box field conformal radiotherapy (CRT) for pelvic irradiation of locally advanced rectal cancer. Materials and Methods: Twelve patients with locally advanced rectal cancer who received a short course preoperative chemoradiotherapy (25 Gy in 5 fractions) on the pelvis using Tomotherapy, between July 2010 and December 2010, were selected. Using their simulation computed tomography scans, Tomotherapy and four-box field CRT plans with the same dose schedule were evaluated, and dosimetric parameters of the two plans were compared. For the comparison of target coverage, we analyzed the mean dose, $V_{nGy}$, $D_{min}$, $D_{max}$, radical dose homogeneity index (rDHI), and radiation conformity index (RCI). For the comparison of organs at risk (OAR), we analyzed the mean dose. Results: Tomotherapy showed a significantly higher mean target dose than four-box field CRT (p = 0.001). But, $V_{26.25Gy}$ and $V_{27.5Gy}$ were not significantly different between the two modalities. Tomotherapy showed higher $D_{max}$ and lower $D_{min}$. The Tomotherapy plan had a lower rDHI than four-box field CRT (p = 0.000). Tomotherapy showed better RCI than four-box field CRT (p = 0.007). For OAR, the mean irradiated dose was significantly lower in Tomotherapy than four-box field CRT. Conclusion: In locally advanced rectal cancer, Tomotherapy delivers a higher conformal radiation dose to the target and reduces the irradiated dose to OAR than four-box field CRT.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제47권4호
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• pp.263-270
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• 2024

The objective of this study was to evaluate the accuracy and impact of leaf open time (LOT) and pitch using various machine learning models on EBT film-based delivery quality assurance (DQA) performed on 211 patients of helical tomotherapy (HT). We randomly selected passed (n=191) and failed (n=20) DQA measurements to evaluate the accuracy of the k-nearest neighbor (KNN), support vector machine (SVM), naive Bayes (NB) and logistic regression (LR) models using scale-dependent metrics such as the coefficient of determination (R2), mean squared error (MSE), and root MSE (RMSE). We evaluated the performance of the four prediction models in terms of the accuracy, precision, sensitivity, and F1-score using a confusion matrix, finding the NB and LR models to achieve optimal results. The results of this study are expected to reduce the workload of medical physicists and dosimetrists by predicting DQA results according to LOT and pitch in advance.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.69-76
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• 2017

목 적: 토모테라피를 이용한 뇌척수조사가 시행된 환자를 대상으로 선량적 비교와 자세 재현성 검증을 통하여 뇌척수 조사 시 토모테라피의 유용성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 뇌척수 조사가 시행된 환자 중 토모테라피를 이용한 환자 10명을 대상으로 분석하였다. 모든 환자에 대하여 치료 전 정도 관리를 시행하였고, 매 치료 전 두경부와 치료 후 골반부에서의 Megavoltage Computed Tomography(MVCT)를 촬영하여 자세 재현성을 확인하였다. 또한 체부 측정을 시행하여 두피 선량을 확인하였으며, 토모테라피 치료계획(CT 그룹, CSI-Tomo) 외에 동일 환자를 대상으로 기존 전형적인 뇌척수 조사기법(CC 그룹, CSI-Convention)을 계획하여 선량적 차이를 비교하였다. 결 과: 전뇌에 대한 V107, V95는 CT그룹에서 0 %, 97.2 %, CC 그룹에서는 0.3 %, 95.1 %를 나타내었다. 척수부위에서는 CT그룹에서 0.2 %, 89.6 %, CC그룹에서 18.6 %, 69.9 %로 조사되었다. 정상 장기의 경우 모든 장기에서 CT그룹이 낮은 선량을 유지하였으나, 폐와 신장에서는 낮은 선량이 조사되는 체적이 증가했다. 치료 자세에 대한 검증 결과 치료 후 촬영된 MVCT 영상에서 오차는 X축에서 최대 10.2 mm, Y축에서 -8.9 mm, Z축에서 -11.9 mm을 나타내었다. 두피 선량 측정 결과 처방선량 대비 평균 67.8 %의 선량이 측정되었으며 환자 별 정도 관리 결과는 점선량(<5 %)과 감마 분석(90 %> (r<1 3 %, 3 mm))의 모든 경우에서 만족하였다. 결 론: 토모테라피를 이용한 뇌척수조사는 전신에 낮은 선량이 조사되는 체적이 증가하면서 폐와 같은 장기에서의 위해도는 다소 증가하였으나 기존의 전형적인 치료 방법에 비해 종양부위에 충분한 선량을 주는 반면 주변 정상 장기에 높은 위해를 줄 수 있는 고선량을 낮게 조사하였다. 또한 자세 재현성의 결과 치료계획 시 산정했던 여유체적을 초과하지 않아 비교적 정확한 재현성을 유지하는 한편, 두피 선량 또한 낮게 조사되는 것으로 보아 토모테라피를 이용한 뇌척수 조사는 기존의 전형적인 치료 기법의 한계를 보완할 수 있는 방법으로 유용하리라 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권2호
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• pp.13-24
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• 2019

목 적: 두경부 토모테라피 치료 시 다양한 이유로 CT scan range가 부족한 상황이 발생한다. CT scan range는 정확한 선량 계산에 영향을 주기 때문에 Re-CT Simulation이 좋지만 환자의 피폭선량 증가와 불편함, 치료일정 변경 등 문제점을 갖는다. 이에 본 저자는 기존 CT scan range에서 Plan setup parameter 변화를 통해 Re-CT Simulation 없이 정확한 치료계획에 필요한 최소한의 CT scan range를 평가해보고자 한다. 대상 및 방법: CT simulator(Discovery CT590 RT, GE, USA)와 In House Head & Neck Phantom을 이용하였고, Target의 끝단에서 0.25~3.0cm까지 0.25cm씩 증가시켜 CT scan range 별 이미지를 획득하였다. Target과 정상 장기를 Head & Neck Phantom에 등록하고 ACCURAY Precision^® 이용하여 치료계획을 설계하였다. 처방 선량은 Daily 2.2Gy, 27 Fxs, Total Dose 59.4Gy, Target은 처방 선량의 95~107%, 정상 장기는 SMC Protocol에 맞춰 치료계획을 설계하였다. 동일한 치료계획 조건에서 Field Width(FW)와 Jaw 모드를 고려한 5가지 방법(Fixed-1cm, Fixed-2.5cm, Fixed-5cm, Dynamic-2.5cm Dynamic-5cm)과 2가지 Pitch(0.43, 0.287)의 Plan Setup parameter로 치료계획을 설계하였다. 각 치료계획에 대한 선량 전달의 정확성은 EBT3 film과 RIT(Complete Version 6.7, RIT, USA)를 이용하여 분석하였다. 결 과: Target의 처방 선량과 정상 장기의 견딤선량(Tolerance dose)을 만족한 치료계획(SMC Protocol)은 Fixed-1cm은 0.25cm 이상, Fixed-2.5cm는 0.75cm 이상, Dynamic-2.5cm는 1cm 이상, Fixed-5cm과 Dynamic-5cm인 경우는 1.75cm 이상의 Scan range가 있어야 정확한 치료계획을 할 수 있었다. 선량 전달의 정확성은 RIT로 분석한 결과 SMC Protocol을 만족한 치료계획에서 3% 미만의 오차였다. 결 론: 두경부 토모테라피 치료 시 CT scan range가 부족한 경우 Plan Setup Parameter 중 Field Width(FW)를 조절하여 정확한 치료계획을 설계할 수 있었다. 이에 본 저자가 추천한 Plan Setup Parameter를 CT scan range에 따라 적용하고 Re-CT 여부를 판단한다면 업무의 효율성 및 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권4호
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• pp.340-347
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• 2010

단층치료기(TomoTherapy$^{(R)}$)를 이용한 방사선 치료에서 환자별 정도관리인 DQA (delivery quality assurance)는 보통 이온 전리함과 필름을 이용한다. DQA의 결과는 치료계획장비인 TomoPS (Tomo Planning Station)를 이용하여 분석하게 되는데 필름을 이용한 2차원 선량분포의 비교는 감마인덱스 분석을 사용한다. 감마인덱스를 이용한 비교는 3%/3 mm와 같은 기준을 사용하여 이 기준을 통과한 비율(pass rate)이 허용 값보다 크게 되는지 확인한다. TomoPS는 pass rate 값을 정량적으로 계산해주는 기능이 없다. 본 논문에서는 TomoPS 감마인덱스 분석의 pass rate를 정량적으로 계산하는 방법을 제시하고 이를 계산해주는 프로그램인 PassRT를 개발하였다. PassRT의 검증을 위해 I'mRT MatriXX (IBA Dosimetry, Germany)를 사용하여 측정한 세기조절방사선 치료를 받은 환자의 환자별 정도관리 자료와 필름을 사용한 DQA 자료를 사용하였다. 두 가지 종류의 자료에 대해 PassRT로 계산한 pass rate를 OmniPro I'mRT (IBA Dosimetry, Germany)프로그램으로 계산한 pass rate와 비교하였다. MatriXX를 이용하여 측정한 자료의 비교결과 평균오차 0.00%, 표준편차 0.01%, 최대오차 0.04%였고, 필름의 결과는 평균오차 0.00%, 표준편차 0.02%, 최대오차 0.02%였다. 관심영역이 $24.3{\times}16.6cm^2$ 보다 작은 경우 본 논문에서 제시한 방법으로 감마인덱스 분석의 pass rate를 소수점 첫째자리 까지 정확하게 계산할 수 있어서 보다 정확한 단층치료기의 DQA에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.65-71
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• 2018

목 적 : 두경부암 방사선 치료 시 사용되는 규격화된 기성 베개에 개인별 경추고정용구를 적용하여 개인별 경추고정용구의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 토모테라피를 이용한 두경부암 치료 환자 중 기성 베개만을 사용한 환자와 개인별 경추고정용구를 적용한 환자 각각 20명을 대상으로 환자 당 20회 치료 시 획득한 MVCT 영상을 토모테라피 영상유도 프로그램으로 자동 보정한 영상을 바탕으로 2번 경추 최하단부부터 발쪽으로 6.7 cm까지 10분할하여 각 분할 당 경추 위치 값을 치료설계 시의 경추 위치 값과 비교하였다. 결 과 : 개인별 경추고정용구를 적용한 경우 50 mm 기준 경추만곡도 일치율은 평균 98.9 %, 최대오차 평균 12.9 mm, 1회 치료 당 평균 오차 5.8 mm, 표준편차 평균 0.59 mm로 측정되었고 개인별 경추고정용구를 적용하지 않았을 경우 경추만곡 일치율은 평균 95.9 %, 최대오차 평균 41.9 mm, 1회 치료 당 평균 오차 19.4 mm, 표준편차 평균 1.34 mm로 측정되었다. 결 론 : 두경부 암 방사선 치료 시 개인별 경추고정용구 적용이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권2호
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• pp.65-74
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• 2019

목 적: 최근 Radixact^® X9에서는 치료테이블의 처짐을 방지하는 Catcher^TM가 추가되었다. 본 연구에서는 정확한 선량전달을 위한 토모테라피의 메가볼트 전산화단층촬영(MVCT) 영상유도방사선치료 시 Tomo-HDA^®의 General Couch와 Radixact^® X9의 Catcer^TM Couch의 치료테이블 처짐 정도를 팬텀을 이용하여 정량적으로 비교하고 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 팬텀연구를 위해 란도팬텀을 이용하였으며, 치료부위에 따른 변화를 위해 두경부와 골반부에 중심점을 설정하였다. 또한, 무게에 따른 변화를 위해 자체 제작한 저용융점납합금을 이용하였다. 납합금의 무게를 점차 증가시켜(A: 15kg, A+B: 30kg, A+B+C: 45kg) MVCT 영상을 획득하였으며, 수직오차 및 회전(Pitch)오차를 측정하였다. 환자연구를 위해 본원에서 토모테라피를 이용하여 방사선치료를 받은 120명의 환자를 선정하였다. Tomo-HDA^®과 Radixact^® X9에서 각각 60명씩 치료를 받았으며, 치료부위는 두경부와 골반부로 30명씩 분류하여 선정하였다. 환자연구 방법으로는 치료 첫 날 획득한 MVCT 영상의 척추를 기준으로 수직오차 및 회전(Pitch) 오차를 측정하여 평균값을 산출하였다. 결 과: 팬텀연구 결과 Tomo-HDA^®의 General Couch에서는 무게가 증가함에 따라 두경부와 골반부 모두 수직 및 회전(Pitch)오차가 비례하여 증가하였고, 두경부에서 최대 7.52mm, 0.38°, 골반부에서 최대 11.94mm, 0.92° 발생하였다. Radixact^® X9의 Catcher^TM Couch에서는 0.02~0.1mm, 0~0.04°의 오차범위가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 환자연구 결과 Radixact^® X9의 Catcher^TM Couch에서 두경부 4.79mm, 0.33°, 골반부 7.66mm, 0.22° 더 낮게 측정되었다. 결 론: 팬텀연구 결과 Tomo-HDA^®의 General Couch에서는 무게가 증가함에 따라 수직오차 및 회전(Pitch) 오차가 비례하여 증가하였으며, 특히 두경부보다는 골반부에서 더 많이 증가하였다. 하지만, 본 연구의 목적인 Radixact^® X9의 Catcher^TM Couch에서는 무게와 부위라는 변수상관 없이 일정한 오차가 발생하였다. 결론적으로 Catcher^TM Couch는 Couch 처짐이라는 Mechanical error를 최소화 할 수 있으며, 두경부보다는 골반부에서 더 유용하게 작용한다는 사실을 알 수 있었다. 토모테라피를 이용한 방사선치료 시 Radixact^® X9의 Catcher^TM Couch를 사용한다면 토모테라피의 특성상 보정할 수 없는 회전(Pitch)오차를 최소화하는데 기여할 수 있을 것이라고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권1호
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• pp.1-7
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• 2018

The $TomoTherapy^{(R)}$ beam-delivery method creates helical beam-junctioning patterns in the dose distribution within the target. In addition, the dose discrepancy results in the particular region where the resonance by pattern of dose delivery occurs owing to the change in the position and shape of internal organs with a patient's respiration during long treatment times. In this study, we evaluated the dose pattern of the longitudinal profile with the change in respiration. The superior-inferior motion signal of the programmable respiratory motion phantom was obtained using AbChes as a four-dimensional computed tomography (4DCT) original moving signal. We delineated virtual targets in the phantom and planned to deliver the prescription dose of 300 cGy using field widths of 1.0 cm, 2.5 cm, and 5.0 cm. An original moving signal was fitted to reflecting the beam delivery time of the $TomoTherapy^{(R)}$. The EBT3 film was inserted into the phantom movement cassette, and static, without the movement and with the original movement, was measured with signal changes of 2.0 s, 4.0 s, and 5.0 s periods, and 2.0 mm and 4.0 mm amplitudes. It was found that a dose fluctuation within ${\pm}4.0%$ occurred in all longitudinal profiles. Compared with the original movement, the region of the gamma index above 1 partially appeared within the target and the border of the target when the period and amplitude were changed. Gamma passing rates were 95.00% or more. However, cases for a 5.0 s period and 4.0 mm amplitude at a field width of 2.5 cm and for 2.0 s and 5.0 s periods at a field width of 5.0 cm have gamma passing rates of 92.73%, 90.31%, 90.31%, and 93.60%. $TomoTherapy^{(R)}$ shows a small difference in dose distribution according to the changes of period and amplitude of respiration. Therefore, to treat a variable respiratory motion region, a margin reflecting the degree of change of respiration signal is required.