• 대한두경부종양학회지
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• 제21권2호
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• pp.151-157
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• 2005

목적: 다양한 발생부위에서 발생한 두경부종양을 대상으로 3차원 입체조형치료를 시도하여 표적체적 내 선량균일성과 주변장기의 선량분포변하를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1995년 1월부터 1996년 12월까지 3차원 입체조형치료를 시행 받은 38명에 분석을 시행하였다. 3차원 입체조형 치료는 동일평면 또는 비동일평면상에서 4개에서 14개의 조사면 수로 시행되었다. 3차원 입체조형치료계획시 표적 체적에 $50{\sim}82Gy$의 선량을 처방하였고, 이하선 안구, 척수, 측두하악관절 등을 보호하고자 하였다. 3차원 입체조형치료 계획을 기존의 2차원 치료계획과 비교하기 위하여 표적체적과 주변정상자기의 선량체적히스토그램, 평균선량, 표적체적 내에서 처방선량의 $95{\sim}105%$의 선량이 분포하는 체적을 비교하였다 치료계획에서 실제 치료시까지 소용되는 비용효과를 비교하였다. 대상환자의 평균추적기간은 34개월이었다. 결 과: 3차원 입체조형시료는 2차원 치료에 비해서 표적체적내 평균선량이 평균 10% 증가하였고, 주변정장기에 조사되는 방사선량이 현저히 감소됨을 관찰할 수 있었고 표적체적에 대한 등선량 곡선 분포가 우수함을 관찰할 수 있었다. 결 론: 3차원 입체조형치료는 두경부종양에서 표적체적의 선량 균일성이 증가하였고, 주변장기의 보존이 가능할 것으로 생각되었다. 따라서 본 저자들은 3차원 입체조형치료가 두경부종양에서 국소제어율과 무질병생존율 향상에 기여할 것으로 생각하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권3호
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• pp.177-183
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• 2010

목 적: 유방암 치료를 위한 방사선치료계획에 전산화단층촬영을 이용한 모의치료가 널리 이용되고 있다. 이는 환자 개개인의 해부학적 특징에 기반하여 종양 표적과 정상 조직을 정의할 수 있다. 본 연구는 일반적으로 유방 크기가 작은 한국인 유방암 환자에서 적용하는 방사선치료계획 방법에 따라 치료용적 및 치료범위에 차이가 있는지를 알아보기 위해 시행하였다. 대상 및 방법: 2008년 11월부터 2009년 1월까지 조기유방암으로 유방보존술을 시행 받은 25명의 환자를 대상으로 통상적인 접면조사의 이차원치료 계획과 전산화단층촬영을 기반으로 한 삼차원치료계획을 시행하였다. 이차원 치료계획에서 방사선조사영역의 경계는 유방실질을 촉지하여 결정하였고 위쪽으로는 쇄골의 바로 아래, 내측은 몸의 정중선, 외측은 중심 액와선 그리고 아래쪽은 유방밑주름에서 2 cm 아래에 표시하였다. 삼차원치료계획에서 임상표적체적은 모든 유선 조직을 포함하였고 계획용 표적체적은 임상표적체적에서 피부 쪽을 제외한 모든 방향으로 1 cm의 여유를 두어 결정하였다. 이차원과 삼차원치료계획 간의 조사영역의 경계 차이 및 동등조사영역의 차이를 확인하고 신체질량지수, 폐경 여부 및 유방크기의 관련성을 평가하였다. 그리고 선량분포로 지정한 유방조사량과 삼차원 선량분포에 기반하여 측정된 조사된 폐용적과 심장용적을 평가하였다. 결 과: 2명의 환자를 제외하고 계획용표적체적(PTV)은 삼차원치료계획이 이차원치료계획보다 모든 방향에서 표시한 방사선조사영역을 감소시켰고 위쪽 경계에서 그 차이값이 가장 컸다. 동등조사영역크기는 한 명을 제외하고 삼차원치료계획에서 이차원치료계획에서보다 작았으며(평균 0.9 cm), 신체질량지수, 폐경 여부 및 유방크기(브래지어 사이즈)와의 관련성은 보이지 않았다. 조사된 폐용적은 삼차원치료계획에서 유의하게 감소하였고, 심장용적 또한 감소하였지만 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 결 론: 통상적인 치료계획과 비교하여 전산화단층촬영을 기반으로 한 삼차원치료계획이 작은 유방을 가진 환자에서 방사선조사영역 및 손상위험장기의 조사량을 줄이면서 수술 후 변화를 포함하여 더 정확한 종양치료가 가능할 수 있음을 보여주었다. 그러나 앞으로 임상표적체적의 정의에 대한 추가적인 연구 및 일반적인 합의가 필요하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권3호
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• pp.128-138
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• 2014

여닫이형 방사선 치료에서, 잔여 움직임으로 인하여 방사선은 실직적인 질병의 부위 뿐만이 아니라 주변 정상조직까지 투여 되도록 되어 있다. 비록 표적이 방사선 투여 중 움직이지만, 방사선이 최소한도로 실질적인 부위 (임상적 표적 체적)에 조사되기를 원한다. 본 연구의 목적은 여닫이형 치료에 있어서 방사선이 실질적인 표적에 투여되는지를 검증하고, 여닫이 범위, 움직임의 정도 및 임상적 표적체적의 크기의 변화에 따라, 표적및 주변 조직에 투여되는 방사선의 경향을 연구하는 데 있다. 이 목적을 달성하기 위하여, 실험 및 이론적인 연구를 고안하여 수행하였다. 직육각형 및 피라미드형의 표적 체적을 내포하는 팬텀을 만들어 움직이며 4차원 영상을 얻었다. 여러 여닫이 범위를 얻어진 영상에 적용하여 치료계획용 내부표적(표적체적 및 내부 움직임범위포함)을 만들었다. 직육각형 표적에는 전통적인 치료계획을 그리고 피라미드형 표적에는 세기 변조형 치료계획을 세웠다. 평판형 다이오드에 치료계획에서 얻어진 여닫이형 방사선을 수직으로 조사하여 실험적으로 선량평가를 수행하였고 또한 움직이는 상황에서 선량투여를 전산적으로 모사하였다. 본 연구는 두 표적에 대한 반음영 영역의 확장 및 움직임으로 인하여 방해 받았으나 확실하게 수행된 표적 선량투여 그리고 주변 조직에 투여된 상당량의 선량등을 수반하는 잔여움직임의 영향을 정량적으로 그리고 해석적으로 분석하였다. 선량-체적 히스토그램 분석에 따르면, 내부표적에는 여닫이 범위 또는 움직임 정도가 감소함에 따라 또한 표적체적이 증가함에 따라 선량이 증가함을 보였고, 내부 움직임 범위에 해당하는 체적에 대하여는 여닫이 범위 또는 움직임 정도가 감소함에 따라 선량이 증가하였고, 마지막으로 주변 정상조직에 대하여는, 내부 움직임 범위와는 반대의 경향을 보였다. 본 연구는 잔여움직임의 영향에 대하여 확실한 이해를 주었고 호흡행태가 재생되는한 불연속적인 투여과 표적의 움직임에도 불구하고 여당이형 방사선 치료는 안전함을 입증하였다. 본연구에서 수반된 절차와 전산적 모델은 여닫이형 치료의 시작점 검증, 주기적인 품질관리 및 환자별 검증에 사용될 수 있다. 환자별 영상에 선량을 재구성하는 방향으로 추후 연구가 필요하다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제35권
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• pp.33-39
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• 2023

목 적: 환자 체표면과 고정기구 사이에 발생하는 공기층 두께에 따른 선량 변화를 치료 계획을 통해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 팬텀과 열가소성 고정기구 사이에 5 mm 두께의 Bolus를 0, 1, 2, 3장을 놓아 공기층의 두께를 조절하였고 고정기구를 씌워 총 4가지 조건으로 전산화 모의단층촬영을 시행하였다. 430 cGy (Relative Biological Effectiveness,RBE)씩 6번이 조사 되도록 계획하였으며, 임상표적체적의 95% 부피에 전달된 선량이 2580 cGy (RBE)가 되도록 치료 계획을 수립하였다. 임상표적체적의 선량은 Lateral dose profile의 반치폭값으로 평가하였고 피부 선량은 선량 체적 곡선으로 평가하였다. 결 과: 임상표적체적에서 Lateral dose profile 반치폭 값은 4.89, 4.86, 5.10, 5.10 cm로 나타났다. 피부에서 4가지 조건의 선량의 평균값은 D_95%3.25±1.7 cGy (RBE), D_30%1193.5±10.2 cGy (RBE)의 차이를 보였으며 처방 선량 1%에서의 피부 부피 값 평균은 83.22±4.8% 이내의 차이를 확인하였다. 공기층 두께 변화에 따른 임상표적체적과 피부에서의 선량 모두 큰 변화를 보이지는 않았다. 결론 : 탄소입자 치료를 위해 Solid 형태의 고정기구 제작 시 약간의 공기층은 CTV의 선량 적용 범위를 벗어나지 않는다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.227-228
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• 2014

방사선치료의 발전으로 3차원치료보다 진보된 호흡연동방사선치료가 시행되어지고 있다. 호흡의 규칙성과 환자의 위치 재현성이 중요한 치료적응 인자이며, 호흡연동 방사선치료의 효율을 높일 수 있는 지표이다. 국가암통계상 고령의 암환자가 증가하며, 수술, 화학요법을 병행하는 암 치료법이 널리 이용이 되고 있다. 고식적인 치료를 요하는 고령의 복부 암 환자분들에 호흡연동 방사선치료법을 사용하는데 에는 호흡의 불규칙성과 체위의 재현성의 문제점으로 인한 치료 효율의 저하를 가져온다. 본 연구에서는 호흡에 의한 종양 움직임이 있는 방사선 치료에서 내부표적체적 기반의 치료계획과 호흡연동 기법을 적용한 치료계획과의 선량비교 분석하였다. 2가지 치료법 모두 정상조직 보호선량에 부합한 것으로 나타났으며 치료체적은 처방선량의 95%이상 포함된 선량분포로 적합하였다. ITV 설정을 통한 3D Plan은 고식적 치료을 목적으로 하는 고령의 환자, 체위 및 호흡의 불안정성 환자에게 처방선량의 95% 이상의 4D Plan의 치료법 보다 짧은 시간에 치료함으로써 치료효율을 높일 수 있을 거라 사료된다. 다만 정상조직보호선량(NTCP)에 부합하는지에 대한 평가가 전제되어야 한다.

• 대한두경부종양학회지
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• 제26권2호
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• pp.171-177
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• 2010

연구목적 : 비인두암 환자들을 대상으로 방사선치료 시 삼차원입체조형치료기법과 용적세기조절회전치료기법을 비교하고 이하선을 포함한 정상조직 보호에 있어 그 차이점을 알아 보고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 비인두암 환자 5명을 대상으로 치료계획용 CT(computed tomography)를 시행 후 삼차원입체조형방사선치료계획 과 용적세기조절회전치료계획을 시행하였다. 이를 바탕으로 얻은 선량분포, conformity index(CI) 그리고 선량체적 히스토그램을 통해 손상위험장기(organ at risk)와 계획용표적체적(planning target volume)을 비교 분석하였다. 결 과 : 분석결과 이하선에 조사되는 평균선량이 용적세기조절회전치료계획에서는 43.9%로 삼차원입체조형치료계획에서의 89.4% 보다 유의하게(p=0.043) 감소하였다. 계획용표적체적 conformity index의 경우 용적세기조절회전치료계획 (CI=1.06)에서 삼차원입체조형치료계획(CI=2.55) 보다 유의하게(p=0.043) 향상된 결과를 보였다. 결 론 : 비인두암 환자에서 용적세기조절회전 치료계획 시 삼차원입체조형치료계획 보다 유의하게 이하선에 평균선량이 줄었고 계획용 표적체적에 대한 conformity도 유의하게 향상되는 결과를 보였다. 본 연구가 적은 수의 환자를 대상으로 하였으나 용적세기조절회전치료기법을 시행 시 구강건조증의 발생을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 향후 더 많은 환자군을 대상으로 한 임상연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.416-423
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• 2015

본 연구에서는 내부표적체적을 통한 방사선치료계획을 분석하여 호흡연동방사선치료에 주로 이용되는 호기상태의 치료계획체적과 비교 분석하여 정상조직이 받은 선량을 알아보았다. 2013년 12월부터 2014년 6월까지 모 대학교병원 방사선종양학과에서 복부부위에 호흡연동방사선치료를 받은 환자 25명을 대상으로 하였으며, 암의 종류는 liver(64%), CBD(8%), gastric(8%), GB(8%), pancreas(8%), SMA(4%)이었다. ITV와 PTV 체적의 평균치는 $471.44cm^3$, $425.48cm^3$ 로 체적의 증가를 알 수 있었고, PTV구간에서 ITV구간으로 선택한 구간의 증가로 인해 정상조직체적 또한 증가함을 알 수 있었다. 그리고 정상조직체적의 증가, target volume 증가, 치료조사야 면적증가의 차이와 정상조직이 받은 선량평균치의 차이에서는 right kidney가 유의한 증가를 보였다. 호흡평균치에 따른 정상조직이 받은 선량평균치의 차이는 없었고 target moving과 정상조직의 선량평균치의 차이에서는 both kidney가 유의한 차이를 나타내었다. 결론적으로 PTV구간과 ITV구간 체적 설정을 통한 치료방법이 모두 정상조직의 보호선량에 적합하였으며, 처방선량의 95% 이상이 분포하였으므로 환자의 치료목적에 따라 선택적으로 사용되어도 무방할 것이라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.79-88
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• 2014

내부표적체적을 기반으로 계획된 간암 환자의 세기조절방사선치료에서 호흡에 의한 장기의 움직임 영향을 적용하여 체내 실제 종양 부피와 중요 장기 부피에서의 선량분포를 재계산하고, 호흡동조 방식의 세기조절방사선치료 계획 결과와 비교를 통한 선량적 특성을 분석하였다. 내부표적체적은 MIM 프로그램을 사용하여 형성하였고, 호흡에 의한 장기 움직임을 모사할 수 있는 구동 팬텀을 사용하였다. 체내 선량분포는 세기조절방사선치료의 품질보증 과정에서 2차원 다이오드 검출기 배열 장치인 MapCHECK2로 측정한 조사면 별 측정 결과를 기반으로 3DVH 프로그램으로 재계산 하였다. 내부표적체적 기반의 세기조절방사선치료 수행 시 계획표적체적에 충분히 처방선량이 조사되었지만, 선량의 균일도는 호흡동조 방식의 세기조절방사선치료와 비교 시 열등한 결과를 보였다. 상대적으로 더 큰 조사면을 사용하는 내부표적체적 기반의 세기조절방사선치료에서 손상위험장기체적에 더 높은 선량이 조사됨을 확인할 수 있었지만, 척수에 증가된 선량은 부작용 발생확률에 큰 영향을 주지 않는 적은 양이었고, 정상 간이나 신장 부위의 증가된 선량도 최적화 과정에서 좀 더 선량감소 조건을 강화한다면 큰 영향이 없을 것으로 평가되었다. 호흡동조 방식의 세기조절방사선치료가 치료계획에서는 더 좋은 선량분포를 보이고 있으나, 실제 구현 과정에서 다엽콜리메이터의 움직임 오류로 인한 선량의 오차와 치료시간의 증가 측면의 단점이 있으므로, 환자 호흡 상태 및 손상위험장기의 선량제한 값에 대한 사전 분석을 통해 환자 별 최적의 세기조절방사선치료 기법을 선정하여 적용하는 것이 타당하다고 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.53-63
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• 2014

본 연구에서는 호흡 동조 구동 팬톰을 이용하여 5가지의 호흡패턴에 따른 4DCT와 Slow-CT의 내부표적체적(ITV) 변화를 비교 분석하였다. 각 호흡패턴마다 호흡주기 1~4초와 표적 진폭 1~3 cm를 적용하여 4DCT와 Slow-CT를 각 3회 촬영하였다. 촬영한 영상들은 Eclipse 치료계획 시스템으로 표적을 윤곽 묘사하고 내부표적체적(ITV) 길이와 체적을 측정하였으며, 4DCT, Slow-CT의 ITV 길이와 체적의 평균값을 이론값과 비교하여 분석하였다. 4DCT에서의 ITV 길이와 체적은 호흡주기가 길수록, 표적 진폭이 짧을수록 이론값과의 차이가 감소하는 경향을 보였다. Slow-CT에서는 표적 진폭이 커질수록 4DCT와 마찬가지로 이론값과의 차이가 커졌으나 호흡주기에 따른 ITV 길이와 체적의 변화는 호흡주기 1초에서 가장 이론값 비슷하였고 2~4초 내에서는 재현성의 변화가 근소했다. 호흡패턴에 따라서는 4DCT, Slow-CT 모두 ITV 길이와 체적에 대해 A패턴에서 가장 높은 재현성을 보였고, B, C, D패턴은 서로 비슷한 차이를 보였으며 E패턴은 다른 네 패턴에 비해 이론값과의 차이가 가장 컸다. 4DCT에 대한 Slow-CT의 ITV 길이와 체적의 차이는 모든 호흡패턴에 대하여 호흡주기가 길수록, 표적 진폭이 클수록 증가하였다. 4DCT와 Slow-CT 영상간의 ITV 길이 및 체적에 대한 재현성을 비교했을 때 Slow-CT가 4DCT에 비해 평균적으로 약 22% 낮았으며, 호흡패턴에 따라 상, 하 방향에 대해 표적의 재현성이 달라졌다. A, B, C패턴의 경우 상, 하 방향으로 3 mm, E패턴은 상 방향에 비해 하 방향에서 5 mm의 차이를 보인 반면에 D패턴에서는 상 방향으로는 차이가 없었으나 하 방향으로 1.45 cm의 차이가 났다. 따라서 4DCT에 대하여 Slow-CT에 표적 움직임을 고려한 여유를 설정할 경우에는 호흡패턴에 따라 상, 하 방향에 다른 여유를 정의해야 한다고 판단된다. 향후 환자의 호흡신호를 바탕으로 CT 영상을 분석할 때 본 연구에서 수행한 데이터가 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권1호
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• pp.51-58
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• 2011

본 연구의 목적은 회전조사 시 표적종양의 위치변위와 갠트리의 조사반경에 의한 치료깊이 변화에 따른 모의치료계획 결과와 선량전달 결과상의 오차를 분석하고자 하였다. 깊이 변위가 가장 이상적인 경우, 즉 팬텀의 중심에 표적이 위치한 경우와 한쪽으로 2.5 cm, 5 cm씩 치우친 경우로 나누어 모의실험하였다. 표적의 위치 변화에 따른 모의치료계획을 실시하기 위하여 IMRT Body 팬톰(I'mRT Phantom, Wellhofer Dosimetry, Germany)를 이용하여 전산화단층촬영장치(Computed Tomography, Light speed 16, GE, USA)로 데이터를 획득하였다. 획득된 영상을 이용하여 치료계획장치(Treatment Planning System, Eclipse, ver. 6.5, VMS, Palo Alto, USA)를 이용하여 정중앙, 2.5 cm, 5 cm에 가상의 치료표적을 만들어 모의치료계획을 수립하였다. 선형가속기(CL21EX, VMS, Palo Alto, USA)의 6 MV 광자선과 최근 개발된 Gafchromic 필름(EBT2, ISP, Wayne, USA)을 이용하여 선량분포를 측정하였고, 선량분석프로그램(OmniPro-IMRT, ver. 1.4, Wellhofer Dosimetry, Germany)을 이용하여 모의치료계획 데이터와 측정 데이터를 정량적으로 분석하였다. 분석프로그램으로 횡축방향 선량분포 프로파일(Cross-plane profile)과 선량분포를 정량적으로 분석하기 위하여 감마인덱스(DD: 3%, DTA: 2 mm) 히스토그람을 이용하였다. 표적과 표적주변의 선량분포는 Conformity index(CI), Homogeneity index(HI)를 이용하여 정량적으로 분석하였다. 치료표적 전체체적에 대한 100% 선량분포에 포함되는 체적을 비교하여 분석하였다. 표적의 위치가 5 cm 에 있는 경우 다문동적회전조사(Multiple Conformal Arc Therapy, MCAT)는 23.8%, 단일동적회전조사(Single Conformal Arc Therapy, SCAT)는 35.6%, 고정조사는 37%였고, 표적이 2.5 cm에 있는 경우 MCAT 61%, SCAT 21.5%, 고정조사 14.2%로 분석되었다. 표적의 위치가 중앙에 있는 경우 MCAT 70.5%, SCAT 14.1%, 고정조사 36.3%로 나타났다. 표적의 위치가 5 cm 치우쳐 있는 경우를 제외하고 MCAT의 100% 선량분포에 포함되는 체적이 가장 크게 나타났다. 감마인덱스 히스토그램 분석결과, SCAT의 경우 37.1, 27.3, 29.2로 MCAT의 경우 9.2, 8.4, 10.3에 비해 최소 2.8배, 최대 4배 오차가 크게 나타났다. 결론적으로, 동적조형회전조사 시 표적종양의 위치변이와 조사반경의 변화에 따라 선량전달오류의 가능성을 알 수 있었으며 치료표적의 위치가 정중앙이 아닐 경우, 깊이와 회전반경을 최적화함으로써 정확한 선량 전달을 할 수 있다고 생각한다.