• Radiation Oncology Journal
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• 제20권1호
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• pp.24-33
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• 2002

목적 : 유방보존 수술 후 행하는 방사선치료인 2문 대칭조사(two tangential field technique)시 나타나는 선량분포의 불균일성을 효과적으로 개선하기 위하여, multistatic fields의 사용법과 공용보상체 사용법을 제시하고 평가하였다. 대상 및 방법 : 1) Multistatic field 방법 3차원의 치료계획용 software (RTP)를 이용하여, wedge를 사용한 2문 대칭 조사의 최적의 치료계획을 시행한 후 beam's eye view상에서 과조사가 일어나는 부분을 가리워 주도록 blocked field를 설계하고, 그 beam에 대칭되는 beam을 만들었다. 기존의 2개의 tangential field와 추가된 field의 weighting을 최적의 선량분포를 갖도록 조절하였다. 2) 공용보상체 사용법 : 1999와 2000년에 본원에서 whole-breast radiotherapy를 받은 환자 20명의 유방의 크기를 측정하고 평균하여 표준 유방 모델을 만들었다. 이 모델에 대하여 공용보상체를 설계하고, 설계된 공용보상체의 geometry를 RTP에 입력한 후 환자의 치료 계획을 수행하였다. 2문 대칭조사 치료 계획과, multistatic fields의 경우 그리고 공용 보상체를 사용한 경우의 치료계획에서의 불균일도(DII : 처방선량의 $95-105\%$를 벗어나는 PTV의 부피의 백분율), 최대선량 값$(D_{max})$ 그리고 등가선량 곡선을 각각 비교하였다. 결과 : Multistatic field 방법은 DII의 평균값을 $14.6\%$ (p value<0.000) 낮추고 $D_{max}$를 $4.7\%$ (p value<0.000) 낮춤으로써, 전통적인 2문 대칭 조사법보다 우수한 방법으로 확인되었다. 반면에 공용보상체의 사용은 평균 DII를 $3.7\%$ 낮추지만(p value=0.260) 평균 $D_{max}$는 거의동일 하여($0.3\%$ 감소, p value=0.867), 전통적인 방법보다 우수성이 크게는 없는 것으로 평가되었다. 그러나 환자의 체곡선이 보상체와 잘 일치하는 경우에는 DII가 $18\%$까지 감소하였다. 결론 : Multistatic field 방법은 모든 환자에 대하여 선량분포의 균일성을 전반적으로 향상시키는 효과적인 방법으로 평가되는 반면 공용보상체의 사용은 보상체의 크기가 환자의 체 윤곽과 잘 일치하는 경우만 효과적으로, 적용의 범위에는 한계가 있는 방법으로 평가되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제36권1호
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• pp.28-34
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• 2011

세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiotherapy, IMRT)의 정도관리를 위해서 독립적인 방법으로 선량검증을 하는 것은 중요하다. 독립적 선량검증을 위해 팬톰과 이온전리함을 이용한 측정 방법이 보편적으로 이루어지지만 많은 시간과 노력이 요구된다. 본 연구에서는 세기조절방사선치료 시 시간에 따른 다엽콜리메이터의 움직임을 기록한 dynalog 파일을 이용하여 치료계획에서 도출된 총 실제 플루언스와 실제 치료 시의 모니터유닛(monitor unit, MU) 공간분포를 비교함으로써 간편한 세기조절방사선치료 정도관리 기술을 개발하였다. DICOM RT plan 파일로부터 총 실제 플루언스를 추출하고 MATLAB 코드를 이용하여 실제 치료 시 MU 공간분포를 dynalog 파일로부터 계산하였다. 개발된 방법의 효용성을 검증하기 위해 단계별조사기법과 동적조사기법으로 치료 받은 각 5명의 환자 데이터를 후향적으로 분석하였다. 분석 방법은 상용프로그램(Verisoft 3.1, PTW, German)에서 제공하는 감마인덱스를 사용하였다. 분석 결과 실제 치료 시의 MU 공간분포와 치료계획 상의 MU 공간분포 일치도가 평균 $97.8{\pm}1.33$%로 높은 일치도를 나타냈다. MU 공간분포 재구성의 정확도는 동적조사기법보다 단계별조사기법이 평균 1.4% 높았다. 본 연구에서 개발된 기술을 통해 세기조절방사선치료의 선량검증을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한 분할치료 시 선량보정에 적용함으로써 맞춤형치료(adaptive radiotherapy)를 위한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.234-238
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• 2011

온보드영상장치(OBI)를 사용하고 있는 콘빔CT(CBCT)를 이용하여 인체 팬텀 자세 및 위치와 모의치료시 인체 팬텀 자세 및 위치를 비교하여 CBCT의 3D 타깃 위치의 유용성을 평가하고자 한다. 실제방사선 치료와 동일한 과정으로 모의 치료계획을 하기 위해서 인체 팬텀(The Rando Phantom) 을 set up 한다. 기준점에 놓인 인체팬텀에서 CBCT를 이용하여 평행이동 및 회전이동 하였다. 이때 얻어진 영상들의 위치 차이에 대한 평균 및 편차를 인체 팬텀의 실제 이동 값과 비교하였다. 실험은 10회씩 반복하여 오차의 표준 편차를 구하였다. CBCT로 획득한 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 비교하는 3D/3D 매칭에서 평균 setup의 residual error의 평균 및 표준편차는 lateral $0.2{\pm}-0.2$ mm, longitudinal $0.4{\pm}0.3$ mm, vertical $-0.4{\pm}0.1$ mm 로 각각 0~4 mm의 범위 이내로 나타났다. 모의실험 된 회전 내용은 $0.4{\pm}0.2$ mm, $0.3{\pm}0.3$ mm, 그리고 $0.3{\pm}0.4$ mm이다. 회전에 의한 error는 $0{\sim}0.6^{\circ}$ 범위이다. 인체 팬텀을 이용한 CBCT 3D/3D 매칭은 모의 치료 시와 환자 치료 시 정확한 정합을 함으로써 error를 최소화 하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권1호
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• pp.33-40
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• 2005

목적 : 3D conformal, IMRT와 같은 치료기술의 개발로 인하여 CT를 이용한 최신의 치료들이 적용되어지고 있는 것이 지금의 현실이지만, 유방암 환자에서는 일반 CT의 hole size의 제약으로 인하여 일부의 경우는 기존의 환자고 정기구들이 사용되어지지 못하고 있다. 또한 simulation 시에 수술한 팔을 장시간 올리고 있는 자세를 유지함으로써 환자들이 pain을 호소하고, SCL (supraclavicular Imphnodes) 치료 시에 skin reaction의 문제점이 제기되었다. 이에 본원에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 Ewha Breast device (EBD)를 자체 제작하여 사용하였으며, 이번 논제에서는 EBD의 제작과 유용성의 평가에 대하여 논하고자 한다. 대상 및 방법 : CT data를 이용하여 머리의 크기를 분석하였으며, 일반 CT의 hole size, 자세의 안정성, SCL field에서의 피부의 겹침(fold) 등을 고려하여 아크릴로 device를 제작하였으며 기존의 device를 사용하였을 경우와 set-up의 재현성, RTP상의 dose분포, SCL field에서의 skin reaction 등을 비교 분석하여 EBD의 유용성에 대하여 평가하였다. 결과 : 제작한 EBD를 사용 시 CT simulator가 아닌 hole size가 작은 일반 CT에서도 팔의 부딪힘이 없이 자세를 유지할 수 있었고, 위로 올린 팔의 pain도 많이 감소하였다. 그리고, 기존의 device와 비교하였을 경우에 set-up의 재현성에서 큰 차이를 보이지 않았으며, RTP상에서는 3D segment field를 이용한 plan으로 device의 tilting이 되지 않은 문제점은 해결할 수 있었으나 기존보다 팔을 많이 위로 올리지 않는 관계로 axillary region에서 이전보다 약$10\%$ 정도의 선량이 더 들어감을 알 수 있었다. SCL field에서의 skin reaction은 접힌 부분(fold)을 펼치기 위해 팔을 조정하여 위치를 잡는 관계로 이전보다 월등히 적은 skin reaction이 발생함을 알 수 있었다. 결론 : 비용이 저렴한 EBD의 제작으로 유방암 환자에서 CT를 이용한 3D 치료가 용이하게 되었으며, simulation 시에 팔의 pain을 경감시킬 수 있었고, skin reaction의 감소 등으로 치료에 EBD를 유용하게 사용할 수 있었다. 앞으로 EBD를 사용하여 나타난 device의 문제점 등을 보완 수정한다면 치료에 더 많은 도움이 되리라 생각된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권4호
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• pp.369-378
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• 2010

고밀도 물질의 존재에 따른 킬로볼트 및 메가볼트 에너지 전산화 단층촬영(kilovoltage & megavoltagecomputed tomography, KVCT & MVCT) 영상의 아티팩트 차이를 비교하기 위하여 Cheese 팬텀을 사용하여 KVCT와 MVCT로 얻은 영상자료를 통해 밀도변화에 따른 HU값의 변화를 비교하였다. 또한 각 영상의 sinogram 자료를 치료계획 장비에 입력 후 시행하여 치료선량에 변화 여부와 조사면내 계산값과 실측값간의 차이를 r값으로 비교분석하였으며 이에 대한 실제 환자에 적용하여 임상적용에 관한 유용성을 검정하였다. KVCT와 MVCT간에 HU값 차이는 KVCT의 밀도 3.0에서 역치를 보여 변화가 없었으나 MVCT에서는 밀도 5.0 이상도 구별하는 것을 관찰할 수 있었다. 각 방법의 Sinogram 정보를 통해 일반팬텀으로 계산한 결과 r 값이 허용오차인 1보다 낮은 비율은 KVCT와 MVCT에서 각각 94.92%, 93.87%로 큰 차이를 보이지 않았으나 고밀도팬텀을 이용해 아티팩트가 존재하는 자료를 이용한 선량계산의 결과는 KVCT와 MVCT에서 각각 88.25%와 93.77%로 다소 차이를 보였다. MVCT 이용 시에는 아티팩트가 거의 나타나지 않았고 고밀도 물질의 윤곽을 정확히 알 수 있었으며 상대적으로 선량계산의 정확성이 향상되어 척추궁 절제술 후 인공보형물이 삽입된 척추종양과 같이 결정장기와 종양이 인접한 환자에 있어서도 MVCT영상자료를 이용하여 선량 계산 시 보다 정확한 치료계획이 가능하리라 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.53-65
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• 2001

목적 : 비인강암 환자의 국소제어율을 향상시키기 위한 목적으로 보상 여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료방법(intensity modulated radiation therapy : IMRT)을 계획하고 기존 3차원 입체조형치료방법과 비교하여 최적의 방사선치료방법을 모색하고자 한다. 대상 및 방법 : 3-차원 입체조형치료계획으로 치료받았던 비강암환자(T4N0M0) 1예를 선택하여 치료면의 굴곡과 뼈, 공동 등 불균질 조직으로 인하여 발생되는 표적체적의 선량분포를 균일하게 만들고 주변 정상장기의 손상을 최소화하기 위한 일차 입사선량의 강도 조절을 보상여과판으로 시행 하였다. 환자는 열변성 plastic mask로 고정시킨 후 치료조준용 CT Scan (PQ5000)을 이용하여 3 mm 간격으로 scan 하고 가상조준장치(virtual simulator)와 3차원 방사선치료계획 컴퓨터$(ADAC-Pinnacle^3)$를 이용하여 보상여과판을 제작하였다. 각 조사면을 세분한 소조사선(beamlet)의 강도 가중치(weighting)를 계산하고 가중치에 따른 선량 감약을 보상여과판의 두께로 환산하여 판별이 쉽도록 도표화하였다. 방사선 치료성과의 기준은 정량적으로 평가할 수 있는 선량체적표(dose volume histogram : DVH)와 종양억제확율(tumor control probability : TCP)및 정상조직 손상확율(normal tissue complication probability : NTCP)의 수학적 관계식을 이용하여 치료효과를 평가하였다. 결과 : 전방위 IMRT에서 계획용표적체적(planning target volume: PTV)내의 최소선량과 최대선량의 차이가 입체조형치료계획보다 약간 증가하였으며 평균선량은 강도조절치료계획에서 약 $10\%$, 더 높았고 전체 방사선량의 $95\%$가 포함되는 체적(V95)은 비교적 양쪽 설계방법에서 비슷한 양상을 보이고 있었다. 주위 건강장기들의 DVH에서 방사선에 민감한 장기인 시신경, 측두엽, 이하선, 뇌간, 척수, 측두하악골관절 등은 강도조절치료계획에서 많이 보호되었다. PTV의 종양제어확율은 입체조형치료계획과 강도변조치료계획에서 모두 비교적 균일하였으며 계획선량이 50 Gy에서 80 Gy로 증가함에 따라 TCP가 0.45에서 0.56으로 완만하게 증가하였다. 척수, 측두하악골 관절, 뇌간, 측두엽, 이하선, 시신경교차, 시신경 등 정상장기의 손상확율은 입체조형치료계획보다 강도조절치료계획에서 월등히 감소되었으며 특히 뇌간(brain stem)의 NTCP는 입체조형치료계획에서 보다 강도조절치료계획에서 훨씬 적은 값(0.3에서 0.15)으로 감소되었다. 계획선량의 증가에 따른 TCP와 NTCP를 입체조형치료계획과 강도조절치료계획에서 TCP는 공히 완만한 증가를 보였으나 NTCP값은 선량증가에 비례적으로 증가하였고 입체조형치료계획이 강도조절치료계획보다 월등히 증가하였다. 결론 : 보상여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료에서 PTV내의 선량 균일도의 개선은 없었지만 뇌간, 척수강 등 정상장기의 피폭을 줄일 수 있었다. 특히 인체표면의 굴곡이 심하거나 뼈, 동공 등으로 종양에 도달하는 방사선량분포가 균일하지 않을 경우 매우 유리한 치료방법이였다. 방사선치료성적을 평가함에 있어 DVH와 TCP, NTCP 등 수학적 척도를 이용함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적 상황을 정량적 수치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여할 수 있다고 생각한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.49-63
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• 2018

목 적 : 왼쪽 유방암 세기변조방사선 치료 시 Skin flash를 적용함에 있어 치료계획의 변화를 알아보고, 적용하지 않았을 경우와 적용 했을 시 피부선량의 변화를 비교해 보고자 하였다. 또한 Skin flash를 다양한 두께별로 적용하여 두께별 피부선량의 변화를 비교, 분석해 보고, 적절한 Skin flash의 적용에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 실험대상은 Anthropomorphic phantom을 이용하였고, 치료계획을 위한 영상획득은 전산화 단층촬영(CT)으로 하였다. 전산화치료계획은 Eclipse(ver 13.7.16, Varian, USA)의 RTP 시스템을 이용하여 2 field hybrid IMRT와 6 field static IMRT의 두 가지 치료계획을 하였다. 위의 치료계획을 바탕으로 각 치료계획마다 Skin flash 두께를 0.5 cm, 1.0 cm, 1.5 cm, 2.0 cm, 2.5 cm으로 변경하여 추가치료계획을 수립하였고, 추가치료계획에 대해 총 MU값과 최대선량의 변화를 알아보았다. 치료 장비는 $VitalBeam^{TM}$(Varian Medical System, USA)의 6 MV를 이용하였다. 측정 장비는 MOSFET(metal oxide semiconductor field-effect transistor)을 이용하였고, 측정지점은 phantom의 왼쪽 유방의 센터를 기준으로 위(1번), 중간(2번), 아래(3번) 세 부위에 위치시켜 피부선량을 측정하였다. 그리고 인위적으로 좌표를 0.5cm 내측(medial), 외측(lateral)으로 이동시켜 피부선량의 변화를 비교 분석하였다. 결 과 : Skin flash를 적용하지 않은 치료계획 2F-hIMRT, 6F-sIMRT의 측정값을 기준선량으로 하였다. 2F-hIMRT의 1번 측정점 206.7 cGy, 2번 186.7 cGy, 3번 222 cGy였고, 6F-sIMRT의 기준값은 1번 192 cGy, 2번 213 cGy, 3번 215 cGy로 측정되었다. 이 기준값들과 비교하여 2F-hIMRT에서 1번 측정점은 Skin flash 2.0 cm, 2.5 cm 적용시 평균 261.3 cGy로 26.1 %diff로 가장 많은 선량차를 보였고, 2번 측정점은 Skin flash 2.0 cm일 때 평균 197.3 cGy, 5.6 %diff의 선량차가 났고, 3번 측정점은 Skin flash 2.5 cm일 때 최대 245.3 cGy, 10.5 %diff였다. 6F-sIMRT에서는 1번 측정지점이 Skin flash 2.0 cm 적용시에 216.3 cGy, 12.7 %diff로 가장 큰 선량차이를 보였고 측정지점별로 Skin flash 2.5 cm 적용시가 아닌 2.0 cm 적용시 선량차가 가장 크게 나타났다. 2F-hIMRT, 6F-sIMRT에서 각각 내측 0.5 cm 이동 후 Skin flash를 사용하지 않았을 때 측정치는 2F는 기준값과 비교시 1번, 3번 측정지점에서 -75.2 %diff, -70.1 %diff 차이였고, 6F는 1번, 2번, 3번 측정 지점에서 -14.8, -12.5, -21.0 %diff로 처방선량에 미치지 못하는 저선량이 측정되었다. 두 치료계획 모두 Skin flash 두께가 커질수록 총 MU와 최대선량이 증가하는 것으로 나타났고, 몇몇 결과를 제외하면 전체적으로 %diff도 증가했다. 모든 조건에서 0.5 cm의 Skin flash 두께 사용이 기준값의 피부선량과 약 20 % 이하의 차이로 가장 적은 것으로 나타났다. 결 론 : 결과에 따라 Skin flash의 두께를 0.5 cm으로 최소화 하는 것이 최대선량이나 MU의 증가를 최소화할 수 있었고, 기준이 되는 치료계획과도 가장 적은 피부선량차이를 보였기에 0.5 cm으로 최소화 하여 적용하는 것이 가장 이상적이라 할 수 있을 것이다. 또한 Skin flash 두께를 무한정 크게 한다고 해서 MU나 최대선량, 피부선량차가 증가하지 않고 수렴한다는 것을 알 수 있었다. 그러므로 유방암 환자의 호흡에 의한 PTV의 변화와 여러 오차의 인자들을 고려한다면 0.5~1.0 cm Skin flash 범위에서 Skin flash를 사용한다면 적용하지 않는 것보다는 더 많은 이점이 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.577-585
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• 2016

본 연구에서는 미국의학물리학회 TG-119 보고서를 통해 본 원에 도입된 다이나로그 파일을 이용한 정도관리 소프트웨어(MobiusFx, MFX)로 부피세기조절회전치료의 정도관리를 시행하였다. 본 원의 치료계획장치를 이용해서 각각의 치료계획을 수립하였고, 절대선량은 표적 및 위험장기에서 전리함을 이용해 측정하였으며, 상대선량분포는 반도체검출기배열($Delta^{4PT}$)과 정도관리 소프트웨어(MFX)를 사용하여 측정하였다. 절대선량 평가에서 점 선량을 측정하였다. 표적과 위험장기에서 평균 선량 오차율은 각각 $1.41{\pm}0.92%$, $0.89{\pm}0.86%$였다. 점 선량 평가의 신뢰도를 나타내는 95% 신뢰한계는 각각 표적에서 3.21(96.79%), 위험장기에서 2.58(97.42%)로, 보고서에서 제시한 허용기준인 표적에서 4.5(95.50%), 위험장기에서 4.7(95.30%) 이내에 모두 만족하였다. 상대선량 평가는 선량 분포를 이용하여 감마지표 분석법으로 분석하였다. 정도관리 소프트웨어와 반도체검출기 배열의 평균 감마지표 통과율은 3%/3 mm의 허용기준에서 $99.90{\pm}0.14%$, $99.78{\pm}0.20%$였고, 2%/2 mm의 허용기준에서는 $97.98{\pm}1.97%$, $96.86{\pm}1.76%$로 나타났다. 감마지표 통과율의 신뢰도를 나타내는 95% 신뢰한계는 허용기준 3%/3 mm에서 정도관리 소프트웨어와 반도체 검출기배열 각각 0.38(99.62%)과 0.62(99.38%)였고 2%/2 mm에서는 5.88(94.12%)과 6.60(93.40%)으로 보고서에서 제시한 허용기준인 표적과 위험장기에서 7.0(93.0%) 이내에 만족함을 확인하였다. 따라서 이번 연구를 통해 본 원의 정도관리 소프트웨어가 부피세기조절회전치료의 정도 관리 시스템으로서 간편하고 편리한 유용한 도구로 임상에 응용할 수 있을 것으로 사료된다.