• 한국방사선학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.9-17
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• 2017

감마나이프 방사선수술(GKRS)의 높은 정밀도와 정확성은 치료 성공을 위한 기본 요건이다. 방사선의 급격한 감소와 함께 정교한 방사선 전달 및 선량 기울기가 임상적으로 적용되어야 하므로 방사선량 측정 및 기하학적 정확성을 보장하고 감마나이프 방사선수술에서 발생할 수 있는 모든 위험 요인을 줄이기 위해서는 전용 정도관리(QA) 프로그램이 필요하다. 본 연구에서는 독립적인 검증 프로그램 가변 타원체 모형화기술(Variable Ellipsoid Modeling Technique: VEMT)을 적용해서 감마나이프 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜의 알고리즘에 사용된 단일 샷 선량 분포의 정확성을 검증하였다. 감마나이프 퍼펙션(PFX)에 장착한 직경 160 mm의 구형 ABC 팬텀에 조사한 단일 샷의 선량 분포를 평가했다. 단일 샷의 조사는 ABC 팬텀의 중심으로 향하게 하여 x, y 및 z 축을 따라 4, 8 및 16 mm 크기의 시준기 배치가 고려되었다. 감마나이프 방사선수술에서 사용되는 감마나이프 퍼펙션 치료계획 시스템은 렉셀 감마플랜(LGP) 버전 10.1.1이 사용되었다. VEMT의 검증을 통해서 감마나이프 방사선수술의 정확성은 배가 될 것이다. 그래서 VEMT 검증 후 감마나이프 방사선수술의 정확성과 정밀성을 토대로 임상 적용이 최종적으로 수행되어야 한다. 특히 환자의 머리가 직경 160mm의 구형으로 시뮬레이션된 조건에서 50% 등선량 높이 수준의 너비, 즉 최대반값폭(FWHM)이 검토되었다. VEMT를 통해 예측된 x, y, z 축의 선량 분포에 관한 모든 데이터는 4 mm 및 8 mm 시준기 배치에 대해 z 축을 따라 최대반값폭과 반그늘(PENUMBRA)의 약간의 차이점을 제외하고는 사양 내(등선량 50%에서 1 mm 이내)에서 LGP의 선량 분포와 훌륭하게 일치했다. 최대반값폭의 최대 불일치는 모든 시준기 배치에서 2.3% 미만이었다. 반그늘의 최대 불일치는 z 축을 따라 8 mm 시준기에 대해서 0.07 mm로 주어졌다. VEMT와 LGP로 얻은 선량 분포에서 최대반값폭과 반그늘의 차이는 감마나이프 방사선수술에서 임상적 유의성을 부여하기에는 너무 작았다. 이 연구의 결과는 전 세계 감마나이프 방사선수술에 관련된 의학물리학자를 위한 참고 자료로 활용될 수 있으리라 사료된다. 따라서 우리는 LGP의 결과물에 대한 독립적인 검증방법 VEMT를 포함하는 정기 예방정비 프로그램을 통해 결정된 모든 시준기 배치에 대한 선량 분포의 유효성을 확인하고 감마나이프 방사선수술 환자에게 임상적으로 완벽한 치료를 보장할 수 있다. 그래서 VEMT의 활용은 시스템을 안전하게 검증하고 운영할 수 있는 정도관리의 한 부분이 될 것으로 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.843-849
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• 2022

본 연구에서는 감마나이프를 이용한 방사선 수술 시 주변 정상 장기들의 피폭선량을 측정하여 2차 발암확률을 분석하고자 한다. 인체 조직 등가 물질로 구성된 소아 팬텀(Model 706-G, CIRS, USA)에 종양 볼륨은 0.25 cm³, 0.51 cm³, 1.01 cm³, 2.03 cm³ 총 4개로 설정하였으며, 평균 선량은 18.4 ± 3.4 Gy로 하였다. 감마나이프 수술 장비의 테이블위에 Rando phantom을 설치한 후에 OSLD nanoDot 선량계를 Right eye, Left eye, Thyroid, Thymus gland, Right lung, Left lung 에 위치시켜 각각의 피폭선량을 측정하였다. 청신경초종질환의 감마나이프 방사선 수술 시 주변 정상 장기들의 방사선 피폭으로 인한 암 발생확률은 종양 볼륨 2. 03 cm³에서 100,000명 당 4.08명의 암이 발생함을 알 수 있다. 본 연구는 정위적 방사선 수술 시 발생할 수 있는 2차 방사선 피폭선량의 위험성을 연구하여 향후 확률적 영향과 관련하여 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.521-529
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• 2016

감마나이프 방사선수술은 일회에 고방사선량을 조사하는 치료 전략에 기초하기 때문에 렉셀감마플랜의 결과물에 대한 독립적인 검증은 환자의 안전성을 보장하고 치료 오류의 위험을 최소화하는데 중요한 절차 중 하나이다. 기존에 개발된 여러 검증 방법들의 구현을 통해 통계적으로 검토하고 치료에 시도했다. 이 연구의 목적은 감마나이프 치료에 대해 제안된 여러 검증방법의 정확도를 적용하고 평가하는 것이었다. 본 연구에서 감마나이프방사선 수술에 의해 치료된 두개 내 병변을 가진 10명의 환자가 포함되었다. 우리는 최대 선량, 임의의 점에서의 선량, 등선량중심점에서의 치료시간에 관하여 제안된 알고리즘과 렉셀감마플랜으로 획득한 데이터를 비교 하였다. 모든 데이터는 두 개의 상이한 측정 기법을 비교하기 위해 사용되는 통계적 방법인 대응표본 t 검정에 의해 분석되었다. 10가지 사례에서 최대 선량의 통계적 유의성은 제안된 검증방법과 렉셀감마플랜 사이에 관찰되지 않았다. 평균 최대 선량의 차이는 -0.53 Gy에서 3.71 Gy범위내였다. 제안된 검증방법과 렉셀감마플랜에 의해 계산된 임의의 점에서의 선량 또한 통계적으로 유의하지 않았다. 그러나 우리는 등선량중심점에서의 치료시간에 대한 조직최대비율 알고리즘과 렉셀감마플랜사이에 p=0.021인 통계적인 차이가 발견되었다. 통계적 분석에 의하면 제안된 검증방법은 감마나이프 방사선수술의 최상의 치료계획을 위해 최대 선량과 임의의 점에서의 선량을 고려할 때 렉셀감마플랜과 상당히 일치한다고 볼 수 있다. 제안된 검증방법들은 과다선량 조사 가능성을 최소화하기 위한 통상적인 정도관리 절차의 일부분으로 통합될 수 있다고 여겨진다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제29권9호
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• pp.1228-1232
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• 2000

목 적 : 본 연구는 삼차신경통에 대한 감마나이프 방사선 수술을 한 경우에 있어서 그 장기추적 결과를 분석하고자 하였다. 방 법 : 총 증례수는 11례였고 신경근 입구부(nerve root entry zone)에 수술의 목표점으로 최대량 67~85Gy를 조사하였다. 4mm collimator를 사용하였고 목표점은 뇌교의 표면으로부터 1~6mm 원위부 신경근에 위치하였다. 초기 3례에 있어서는 신경근과 뇌교가 만나는 접합부를 방사선수술의 목표점으로 삼았다. 이들 증례에서는 뇌교에 56 혹은 60Gy가 조사되었다. 후반 8례에서는 목표점을 다소 신경근의 원위부로 이동하여 뇌교의 가장자리가 최대량의 20% 이하로 조사되도록 계획하였다. 결 과 : 평균추적 기간은 25개월(13~50개월)이었다. 통증감소의 시작시점은 수술후 일주일내에서부터 길게는 5개월째였다. 통증의 치료결과는 삼례에서 완전소실, 3례에서 현격히 감소(80~90%)하였고 4례에서는 의미있게 감소하였다. 단 한례에서 최종추적결과 수술전과 같은 정도의 통증재발이 있었다. 전례에서 감마나이프 방사선수술과 관련된 의미있는 정도의 부작용은 관찰되지않았다. 결 론 : 장기추적 결과 감마나이프 방사선 수술이 삼차신경통의 치료에 효과적임이 관찰되었고 향후 이 질환에 대한 일차적 치료법으로 정하기 위하여 좀더 많은 치료경험이 필요할 것으로 사료된다.

• 동위원소회보
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• 제7권4호
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• pp.24-30
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• 1992

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.184-188
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• 2003

감마나이프는 일회에 대용량의 방사선량을 조사하여 뇌정위 방사선 수술을 하기 때문에, 주기적인 정도 관리가 매우 중요하다. 그러나 국내의 경우 학회 및 규제기관 차원에서 권고되고 있는 표준화된 정도관리 절차서가 없이, 각 기관별로 독자적인 정도관리 절차서를 개발하여 시행되고 있어, 기관별로 상호 비교하기가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 실정에 적합한 감마나이프 정도관리 프로그램을 개발하기 위해, 제조사, 미국 및 일본에서 권고하고 있는 정도관리 절차서를 수집하여 비교 분석하였다 또한 감마나이프에 대한 주기적인 정도관리 검사항목을 선량관련 검사항목, 기계적인 검사항목 및 안전 관리적인 측면으로 분류하였다. 미국의 경우 제조사 보다 엄격하게 권고 및 규제하고 있으며, 일본의 경우 미국의 절차서를 토대로 검사항목 및 주기를 권고하고 있다. 이를 토대로 국내 실정에 적합한 감마나이프 정도관리 절차를 제시하고자 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.801-809
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• 2019

큰 병변에 대한 기존 감마나이프 방사선수술은 종종 체적 또는 선량 분할 단계들로 수행된다. 체적 분할의 경우, 병변은 처방된 선량 하에서 하루 또는 이틀, 3 ~ 6개월로 분할된 다중 세션에서 조사되는 하위 체적들로 분할되곤 한다. 치료의 전체 과정 동안, 이전 단계의 치료 정보는 세션 사이의 좌표 변환을 통해 새로 장착된 정위 프레임 상의 후속 세션에 반영될 필요가 있다. 그러나 동일한 정위 공간을 제외하고 기존 감마나이프 시스템으로는 이전 선량 분포를 구현하는 것은 실제로 어렵다. 최신 감마나이프 플랫폼을 사용하여 다단계 치료를 수행할 수 있기 때문에 치료 영역이 확장되고 있다. 이 연구의 목적은 정위적 공간에 기초한 영상 정합과 새로운 감마나이프 플랫폼을 사용하여 각 단계에서 처방 선량 결정과 같은 다단계 감마나이프 방사선수술 전략을 소개하는 것이다. 일반적으로 영상 정합에서 수술적으로 내장된 기준점 또는 내부 해부학적 랜드마크들이 변환 관계를 결정하는데 사용된다. 저자는 내부 해부학적 랜드마크들을 사용하는 예로서 4개 또는 6개의 해부학적 랜드마크를 사용하는 다중 세션 간의 좌표 변환 정확도를 비교하였다. 측정된 좌표들과 계산된 좌표들 사이의 불일치를 최소화하기 위해서 PseudoInverse 또는 Singular Value Decomposition을 사용하여 두 정위 공간 사이의 변환 행렬이 결정되었다. 변환 정확도를 평가하기 위해 측정된 좌표와 변환된 좌표들 사이의 차이, 즉 ${\Delta}r$이 10개의 랜드마크들을 사용하여 계산되었다. 10개의 랜드마크들 중 4개 또는 6개의 점들을 사용하여 좌표 변환을 결정하고 나머지는 접근 방법을 평가하는데 사용되었다. 두 가지 접근 방법에서 각각의 ${\Delta}r$ 값은 0.6 ~ 2.4 mm, 0.17 ~ 0.57 mm 범위이었다. 게다가 병변 분할의 경우 한 번에 전체 병변의 치료와 동일한 효과를 제공하는 처방 선량을 결정하는 방법이 제안되었다. 동일한 정위 공간에서의 다단계 치료 전략은 전체 병변에 대한 치료를 먼저 디자인하는 것이며, 전체 치료 디자인 샷들은 각 단계 치료의 샷들로 나누어 각 단계별 샷들을 구성하고 각 단계에서 적절한 처방 선량을 결정한다. 결론적으로 저자는 다단계 치료 전략으로서 처방 선량 결정의 정확성을 확인하였고, 다중 세션 간의 좌표 변환을 결정하기 위해 적은 랜드마크들을 사용하는 것보다 가능한 많은 내부 랜드마크들을 사용하는 것이 더 나은 결과를 산출함을 보았다. 향후 제안된 다단계 치료 전략은 여러 감마나이프 센터들의 틀 없는 분할 치료에 크게 기여할 것이라 사료된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.60-60
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• 2003

목적 : 감마나이프 치료계획용 소프트웨어인 감마플렌에서 처방선량을 계산하는 단위와 실제 시간을 설정하는 하드웨어인 조정판의 시간설정 단위의 차이에 의한 실제 처방선량에 끼치는 영향을 계산하였다. 대상 및 방법 : 감마나이프는 주어진 4 개의 헬멧을 가지고 최소 한번 또는 최대 20 번 이상의 방사선 조합으로 한번에 많은 방사선을 목표물에 조사한다. 감마나이프 방사선 수술을 위한 치료계획용 소프트웨어인 감마플렌 5.32에서는 처방선량에 대한 치료시간을 최대 지점 또는 지정하는 지점에 규격화하여 소숫점 두 자리 즉 0.6 초까지 계산한다. 그러나 실제 치료를 위한 조정판의 시간설정은 모델 B 에서는 소숫점 한자리까지 가능하게 되어있다. 그러므로 모델 B를 사용하는 기관의 치료계획 컴퓨터인 감마플렌에서는 소숫점 한자리로 만들기 위해 반올림과 내림을 하게 되며 이것을 프린트하여 사용하게 된다. 실제 임상에서 멀티삿에 대한 반올림과 내림에 대한 효과를 선량으로 환산하여 처방선량에 끼치는 영향을 연구하였다. 치료 계획에 서 처방선량을 입력한 후 계산된 각 조사에 대한 소숫점 두자리 시간을 화면에 표시한 후 스냅tit으로 스크린 캡쳐하여 프린트하였으며, 소숫점 한자리로 된 최종 치료계획을 프린트하여 서로 비교 계산하였다. 결과 : 20 여명의 환자에 대한 치료 결과에 대한 분석은 조사의 수나 처방선량에 관계하지 않고 우연히 올림이 많으냐 내림이 많으냐에 의존하였다. 최대지점에 대하여 분석한 결과는 -0.48부터 +0.47로 -2%부터 +1.9%의 정도로 영향을 끼쳤다. 결론 : 반올림과 내림의 결과는 처방선량을 줄일 수도 있고 늘일 수도 있었다. 그러나 이 연구는 최대선량 지점에 대해 비교를 하였으나 실제로는 각 조사의 위치가 서로 다르므로 영향은 이보다 훨씬 적을 것으로 생각되어 소숫점 한자리로 치료하여도 무방할 것으로 보인다.mm, AP 방향에서는 2.1$\pm$0.82 mm이었다. 그리고 복부의 later의 방향에서는 7.0$\pm$2.1 mm, AP 방향에서는 6.5$\pm$2.2 mm 이었다. 또한 표적 위치측정을 위해서 환자의 피부에 임의의 가상표적을 부착하고 CT 촬영한 영상결과, 프레임으로 가상표 적에 대한 위치를 정확히 파악할 수 있었다. 결론 : 제작된 프레임을 적용하여 방사선투과율 측정실험, 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험, 가상표적 위치측정 실험 등을 수행하였다. 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험 경우, 더 많은 Volunteer를 적용하여 보다 정확한 오차 측정실험이 수행되어야 할 것이며 정확한 표적 위치 측정실험을 위해서 내부 마커를 삽입한 환자를 적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.243-248
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• 2023

본 연구에서는 청신경초종 질환에서 방사선 수술 시 유리선량계를 이용하여 손상위험장기들의 피폭으로 인해 발생하는 2차 발암률을 분석하고자 한다. 인체 조직 등가 물질의 소아 팬텀을 사용하여, 종양의 체적은 0.506 cm³, 1.008 cm³, 2.032 cm³ 총 3개의 체적으로 설정하였고, 평균 선량은 18.4 ± 3.4 Gy로 방사선수술계획을 수립하였다. 수술 장비의 테이블에 인체 팬텀을 장착시킨 후 유리선량계를 우안, 좌안, 갑상샘, 흉선, 오른쪽 폐, 왼쪽 폐에 위치시켜 각각 피폭선량을 측정하였다. 본 연구에서 가장 큰 종양체적인 2.032 cm³의 청신경초종 질환에서 감마나이프 방사선 수술 시 손상위험장기의 피폭으로 인한 2차 암 발생률을 유리선량계로 측정한 그 결과는 10,000명 당 1.11명의 2차 암이 발생될 수 있는 것으로 계산되었다. 본 연구는 정위적 방사선 수술 시 발생할 수 있는 2차 방사선 피폭선량의 위험성을 연구하여 향후 방사선의 확률적 영향과 관련된 방사선 장해분야에 기초자료로 활용될 것이라 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.901-907
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• 2019

이 연구의 목적은 기능성 질환의 감마나이프 시상하핵파괴술(또는 담창구파괴술, 시상파괴술)에서 렉셀 감마플랜의 표적 위치측정의 능력을 평가하는 것이다. 렉셀 감마플랜의 위치 설정의 정확성을 평가하기 위해 본원에서 뇌심부 자극술 수술을 받은 10명의 환자에 대해 렉셀 감마플랜(또는 렉셀 써지플랜)과 저자의 알고리즘에 의해 계산된 표적 좌표들의 차이 Δr가 평가 되었다. Δr는 0.0244663 mm에서 0.107961 mm까지 범위의 값을 가졌다. Δr의 평균은 0.054398 mm이었다. 또한 정위 공간과 뇌지도 공간 두 좌표계 사이의 위치 관계를 결정하기 위하여 좌표변환 행렬을 매스매티카(Mathematica)의 의사역행렬 또는 특이값 분해를 사용하여 계산하였다. 정교한 정위틀 장착에도 불구하고 요(yaw)는 -3.44739 도에서 1.82243 도, 피치(pitch)는 -4.57212 도에서 0.692063 도, 롤(roll)은 -6.38239 도에서 7.21426 도까지의 정렬 불량(misalignment)이 나타났다. 결론적으로, 사내 알고리즘을 사용하여 감마나이프 플랫폼에서 렉셀 감마플랜(또는 렉셀 써지플랜)의 위치 설정에 대한 정확도를 확인함으로써 뇌심부 자극술에 금기 사항이 있는 개인이나 노인과 같이 종래 수술에 고위험으로 간주되는 환자에 대한 난치성 운동이상 질환의 대체 치료법으로 안전과 효능을 가진 감마나이프 시상하핵파괴술(또는 담창구파괴술, 시상파괴술)이 추천된다. 향후 기능성 질환의 표적 위치측정을 위해 제안된 알고리즘은 여러 감마나이프 센터의 운동이상 질환 치료에 기여할 것이라 사료된다.