• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.353-359
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• 2017

대표적인 저강도 초음파 자극 기술인 음파영동은 초음파의 물리적 진동과 온열 효과를 이용하여 약물을 인체 표피 내부로 전달시키는 기법이다. 음파영동법은 치료 약물 전달의 효율을 높일 수 있으며, 인슐린이나 지질 등 분자 크기가 비교적 큰 약물의 전달에도 효과적이라는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 효율적인 음파영동 치료를 위하여 대면적 단일 진동소자와 치료 부위에 약물 이송 기능을 갖는 복합 구조 초음파 변환기 어셈블리를 제안하였다. 또한, 치료 부위의 온도를 상승 및 유지시킬 수 있는 변환기 어셈블리 구조를 제안하고 유효성을 평가하였다. 본 연구에서 제안된 변환기 어셈블리는 지속적으로 정량의 약물을 제공하고, 가온을 통하여 약물 전달을 보조함으로써 초음파를 이용한 음파영동 시술의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.167-172
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• 2018

국내 남성에게서 많이 발생하는 전립선암을 대상으로, 근접치료 시 나노입자 사용에 따른 선량을 평가하여 기초자료를 제시하고자 하였다. 선량평가는 몬테카를로 시뮬레이션 기법인 MCNPX 프로그램을 이용하였다. 선원은 국내 HDR장비에 다용하는 $^{192}Ir$으로 선정하고 나노입자는 금, 가돌리늄, 산화철, 요오드를 사용하였다. 그 결과 표적장기인 전립선은 나노입자를 사용 시, 사용하지 않은 경우에 비해 모두 흡수선량이 높게 나타났다. 특히 금 나노입자가 $3.13E-03J/kg{\cdot}e$의 값으로 가장 높았다. 주변장기 및 주변인에 대한 선량은 나노입자 사용에 따른 차이가 크지 않은 것으로 나타났다. 나노입자 사용은 치료가능비를 상승시켜 치료효율을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권4호
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• pp.255-262
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• 2006

목 적: 진행된 직장암의 수술 후 보조적 방사선 치료를 시행한 환자에서 국소 재발한 군의 병리학적 예후 인자를 규명함으로써 향후 치료 방침의 결정에 도움이 되고자 하였다. 대상 및 방법: 1993년 2월부터 2001년 12월까지 원자력의학원에서 수술을 시행한 후 병기 3기 이상으로 방사선치료 및 항암 요법을 시행 받은 직장암 환자 110명을 대상으로 검체를 모두 조사하여 면역조직화학검사가 가능한 총 54명을 대상으로 하였다. 이중 국소전이가 발견된 군이 14명, 발견되지 않은 군이 40명이었다. 이들의 조직 검체를 대상으로 종양의 침윤 깊이, 종양의 조직학적 등급, 임파절 침윤 여부, 혈관 침윤 여부, 신경 침윤 여부 등의 병리적인 특징 및 p53, Ki-67, c-erb, ezrin, c-met, phospho-S6K, S100A4, HIF-1 alpha의 다양한 암 유전자의 발현양상을 단변량 분석 및 다변량 분석, hierarchical clustering 분석 기법을 사용하여 치료 후 예후와 관련된 인자를 찾았다. 결 과: 병리학적 예후 인자 중 단변량 분석상 종양 침윤 깊이, 종양의 등급, 혈관 침범이 의미 있었고 다변량 분석상 침윤의 깊이가 5.5 mm 이하, 혈관 침윤이 없는 경우가 국소 재발이 낮은 군이었다. 면역조직화학검사 결과의 단변량 분석상 c-met 양성, HIF-1 alpha 양성이 국소 재발률이 높은 예후 인자였고 다변량 분석상 c-met이 의미 있는 예후 인자였다. Hierarchical clustering을 통해서 조사한 결과 HIF-1 alpha, c-met 및 종양 침윤 깊이가 국소재발과 관련된 인자로써 국소 재발을 한 군의 71.4%가 3가지 인자 중 2개 이상을 가지고 있는 반면 국소 재발을 하지 않은 군에서는 27.5%가 2개 이상을 가지고 있었다. 결 론: 국소적으로 진행되어 방사선 치료를 시행해야 하는 직장암 환자군 중에서 HIF-1 alpha 양성, c-met 양성, 종양 침윤 깊이 5.5 mm 이상의 병리학적 예후 인자를 두 개 이상 가지는 환자는 국소 재발의 가능성이 높다. 이러한 인자가 방사선치료 저항군의 지표로써 유용한지에 대한 전향적 연구가 향후 필요할 것이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.72-74
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• 2004

세기변조방사선치료(IMRT)의 정확한 선량을 검증하기위해 본원에서는 최적화 기법을 이용한 2차원 선량 검증 알고리즘을 개발하여 임상에 적용하고 있다. 이에 대한 계속적인 연구로 최적화 알고리즘을 3차원으로 확장하고, 3차원 아크릴 팬톰을 제작하여 필름을 이용한 3차원 IMRT 선량검증 시스템을 개발하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.543-547
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• 2016

급성 뇌졸중(acute stroke)의 경우 빠른 처치가 이루어지지 않으면 뇌손상으로 인해 평생 장애를 가지고 살아가야 하는 질환이다. 따라서 뇌졸중 환자가 발생할 경우에는 신속한 진단과 치료가 이루어져야 하므로 장시간의 검사를 해야 하는 MRI 보다는 빠른 검사와 3D 구현이 가능한 뇌 관류전산화단층촬영(Brain Perfusion CT)이 널리 활용되고 있다. 그러나 환자에게 많은 방사선 피폭이 이루어질 수 있기 때문에 저선량(low dose) 기법을 사용하여 영상을 획득하게 된다. 이로 인해 촬영된 영상의 질 저하가 유발되며, 특히 가우시안노이즈의 영향을 크게 받아 정확한 혈관 영상의 확인을 저해한다. 본 연구에서는 관류전산화단층촬영을 통해 얻어진 동적 CT 데이터에 시공간 분석 기법을 적용하여 진단 영상의 질을 향상시키고자 한다. 특히, 가우시안노이즈를 제거하기 위해서 선형 특징 축출 방법 중 하나인 주성분 분석 기법을 적용하여 분석하였으며, 그 결과 시공간 특징에 따른 각각의 관류 영상 성분을 축출한 경우 뇌-혈관 영상뿐만 아니라 뇌-실질 영상의 질이 향상됨을 가시적으로 확인할 수 있었다. 새롭게 시도된 시공간 기반 영상기법이 향후 급성 뇌졸중 진단뿐만 아니라 다양한 시계열 정보가 포함된 뇌질환 진단 영상분석에 활용된다면, 임상 진단의 질 향상에 도움이 될 것이라 기대한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.239-245
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• 2014

목 적 : 세기변조방사선치료에서(Intensity modulated radiation therapy,IMRT) 6D robotic couch의 pitch 와 roll 변화에 따른 선량전달의 정확성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : Trilogy(Varian Medical Systems, USA)와 6D robotic couch(ProturaTM 1.4, CIVCO, USA)를 사용하여 골반부위의 세기변조방사선치료를 진행한 14명의 환자를 대상으로 영상유도 시 발생한 pitch 와 roll 방향의 오차 값과 발생빈도를 분석하였다. 오차의 변화에 따른 선량전달 정확성의 차이를 평가하기 위해 pitch 와 roll의 변화가 $0^{\circ}$인 상태의 측정치를 기준으로 각각 $1.0^{\circ}$, $1.5^{\circ}$, $2.0^{\circ}$, $2.5^{\circ}$로 변화시킨 경우에 대하여 2차원 이온전리함 배열 검출기(I'mRT Matrixx, IBA Dosimetry,Germany)와 MultiCube Phantom(IBA Dosimetry, Germany)를 이용하여 측정 후 감마지수(3 mm, 3%)의 비교평가를 실시하였다. 실험에는 Dynamic Multi-Leaf Collimator의 sliding window기법을 사용한 3명의 자궁경부암 치료계획을 적용하였다. 결 과 : 대상 환자의 영상(3D/3D Match 78건, 2D/2D match 79건)을 분석한 결과 pitch 와 roll의 평균 오차값은 $0.9^{\circ}{\pm}0.7$, $0.5^{\circ}{\pm}0.6$, 최대 값은 $2.8^{\circ}$, $2.0^{\circ}$로 분석되었고, 최소값은 pitch 와 roll 모두 $0^{\circ}$으로 나타났다. 각각의 조건에서 측정된 선량전달에 대하여 감마지수를 이용하여 비교한 결과, pitch가 $1.0^{\circ}$, $1.5^{\circ}$, $2.0^{\circ}$, $2.5^{\circ}$일 때 gamma pass rate의 평균은 각각 97.75%, 96.65%, 94.38%, 90.91%, roll의 경우 $1.0^{\circ}$, $1.5^{\circ}$, $2.0^{\circ}$, $2.5^{\circ}$에서 평균 93.68%, 93.05%, 87.77%, 84.96%로 나타났고, pitch 와 roll을 동시에 변화시킨 경우 $1.0^{\circ}$, $1.5^{\circ}$, $2.0^{\circ}$에서 평균 94.90%, 92.37%, 87.88%의 결과 값을 얻었다. 결 론 : 대상 환자의 영상 유도 시 pitch 와 roll의 오차 발생률은 전체 치료 횟수에서 각각 82.20%, 72.20%로 분석되었고, 감마지수를 통해 오차 값이 커질수록 선량전달의 정확성이 낮아진다는 것을 확인할 수 있었다. 세기변조방사선치료 시 선량전달의 정확성을 높이기 위해서는 정확한 자세잡이와 더블어 적절한 영상유도를 통해서 pitch 와 roll 방향으로 발생할 수 있는 오차를 줄이도록 노력해야 할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.303-312
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• 2017

감마나이프 방사선수술(GKRS)의 핵심 목표는 병변에 처방 등선량 표면의 일치성을 최대화하고 병변 주변부 정상 조직의 방사선 효과를 최소화하는 것이다. 일치성 지표, 적용 범위, 선택성, 빔-온 시간, 기울기 지표(GI), 일치성/기울기 지표(CGI)와 같은 치료계획의 질과 관련된 다양한 종류의 지표들이 존재한다. 이 가운데 최상의 치료계획 평가 도구로서 우리는 일치성 지표, GI 및 CGI를 반드시 확인해야 한다. 특히 건강한 정상조직의 합병증과 관련된 GI 및 CGI는 일치성 지표보다 더욱더 중요하게 여겨진다. 그래서 저자는 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜(LGP) 및 검증 방법 가변 타원체 모형화 기술(VEMT)을 사용하여 광범위하게 적용되고 있는 GI 뿐 만 아니고 CGI, 새로이 정의된 일치성/기울기 지표를 계산하고 통계적으로 분석하였다. 본 연구는 GKRS로 치료받은 두개 내 병변을 가진 10명의 환자를 대상으로 하였다. 저자는 단지네 인자들: 처방 등선량 체적, 최대 선량의 30% 이상 체적, 병변 체적, 처방 등선량 절반의 체적 만을 가지고 LGP와 VEMT를 이용해서 지표를 계산했다. 모든 데이터는 두 가지 다른 측정기법을 비교하는데 사용되는 통계적 방법인 Paired t-test로 분석되었다. 10명의 사례에서 LGP와 VEMT 사이에 GI의 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. GI의 차이는 -0.14에서 0.01 사이의 범위였다. LGP와 VEMT의 두 가지 방법으로 계산된 새롭게 정의된 기울기 지표 또한 통계적으로 유의하지 않았다. 저자는 LGP와 VEMT 사이에 처방 등선량 체적에 대한 통계적 차이를 발견하지 못했다. 최상의 치료계획을 결정하기 위한 또 하나의 평가 지표인 CGI도 통계적으로 유의하지 않았고 CGI의 차이는 -4에서 3까지 이었다. 똑같이 GKRS에 적합하게 새로이 정의된 일치성/기울기 지표도 통계 분석을 통해서 치료계획 평가를 위한 훌륭한 측정 기준으로 여겨진다. 통계분석 결과 VEMT는 GKRS에서 최상의 치료계획을 평가하기 위해 GI, 새로운 기울기 지표, CGI 및 새로운 CGI를 고려했을 때 LGP와 우수한 일치를 보였다. 저자는 LGP 및 VEMT를 통해서 빠르고 쉬운 평가도구의 적용성으로 인하여 GI 뿐 만 아니라 CGI와 새로이 정의된 CGI가 널리 사용되기를 기대한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권5호
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• pp.527-535
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• 2000

대부분의 포탈영상이 그에 상응하는 시뮬레이터 영상을 참조 영상으로 하여 방사선치료 계획을 수행하고 있다. 이것은 선형가속기의 높은 에너지 X선으로서 얻어지는 포탈 영상의 물리적 특성 때문에, 구조적으로 대단히 불량한 포탈 영상의 개선과 잃어버린 영상 정보의 복원에 시뮬레이터 영상 자체에서의 영상정보를 이용할 수 있다는 가능성을 보여주고 있는 것이다. 본 연구에서는 최대 퍼지 엔트로피를 평가함수로 이용한 유전자 알고리듬을 사용하여 영상에서의 퍼지 영역을 자동적으로 결정하고, 그것을 멤버쉽 함수에서 적용하여 퍼지영상 개선 기법으로서 포탈 영상과 시뮬레이터 영상을 개선한 후, 잡음이 중첩된 시뮬레이터 영상들로서 연관기억장치를 학습시키고 여기에 퍼지 방법으로 개선시킨 포탈 영상을 입력하여 기존의 영상기법으로 처리된 영상보다 좋은 포탈 영상을 얻을 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.53-60
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• 2003

I. 목적 방사선치료를 함에 있어서 체내의 선량분포를 알기 위해서는 정확한 신체 단면도 제작이 반드시 필요하다. 최근에는 종양과 주변부위와의 관계가 명확하게 나타나는 C-T 영상이 치료계획에 많이 이용되고 있다. 하지만 아직도 석고나 납줄등을 이용하여 수작업으로 신체 단면도를 그리는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 방법은 옮기는 과정에서의 오류등으로 정확성의 신뢰도에 문제가 있고 소요시간이 길다는 단점이 있어 이를 개선하기 위해 digital 영상을 이용한 신체 단면도 제작을 시도해 보았다. II 대상 및 방법 digital camera를 이용하여 center line의 axial laser가 지나가는 면의 caudal쪽에서 center방향의 사진과 동일지점에서 QA용 phantom의 사진을 촬영한 후 image를 scanning한다. 삼각함수의 기본적인 원리를 이용하여 오차 범위를 최소화하였으며 각 지점의 X, Y좌표를 구하여 실제적인 크기의 신체 단면도를 완성하여 보았으며 여러 가지의 모양의 sample용 phantom과 실제 chest의 환자에게 적용하여 보았다. III. 결과 및 결론 기존의 납줄을 이용하여 제작한 신체단면도와 digital영상을 이용하여 제작한 신체단면도를 비교, 검토한 결과 오차범위가 실험적 오차에 있을 정도로 큰 차이가 없어 시간에 구애받지 않고 제작할 수 있는 이 방법이 보다 더 효율적이였다. 하지만 H&N등 요철이 심한 경우에 사용할 경우에는 보다 더 세심한 주의가 필요하며 영구적으로 사용하기 위해서는 두 개 이상의 camera 영상을 이용하는 photogrammatory기법의 도입 등, system적으로 좀더 수정 보완되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.217-224
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• 2014

목 적 : Conventional, IMRT, VMAT을 이용한 CSI치료 시, Setup 오차에 따른 각 Junction부의 선량변화측정을 통해 치료계획을 비교한다. 대상 및 방법 : 본원에서 CSI 치료환자를 대상으로 이클립스 10.0(Eclipse10.0, Varian, USA)를 이용하여 Conventional, IMRT, VMAT 치료계획을 세웠다. 또한 필름측정을 위하여 각 치료계획마다 IMRT QA phantom을 적용한 Verification plan을 생성하였다. 이때, 각 치료기법의 Setup 오차는 0, 머리방향으로 2, 4, 6mm, 다리방향으로 2, 4, 6mm로 적용하였다.(이하, '+'는 머리 방향, '-'는 다리방향을 의미한다.) IMRT QA Phantom과 EBT2 film을 이용하여, 각 치료기법별로 Junction부의 Setup 오차를 0, +2, +4, +6, -2, -4, -6mm로 이동하여 조사하였다. Film을 Scan하여 감마지수(Gamma index,${\gamma}$)를 도출하여, 측정된 Film과 치료계획상의 선량분포와의 일치성을 확인한 후, Setup 오차에 따른 Conventional, IMRT, VMAT 치료계획별 선량분포도를 비교하였고, Homogeneity Index(HI)를 계산하여 표적 내 선량분포의 균일성을 분석하였다. 결 과 : Film으로 측정하여 얻은 감마지수는 90.49%로 Film scan값과 치료계획상의 선량분포와의 일치성을 확인하였다. 또한, 거리에 따른 선량분포도에 따르면, Setup 오차를 머리 방향으로 2, 4, 6mm설정하면 Conventional의 $^*Diff$(%)는 3.1, 4.5, 8.1, IMRT는 1.1, 3.5, 6.3, VMAT은 1.6, 2.5, 5.7으로 나타났다. 같은 방법으로 Setup 오차를 다리방향으로 2, 4, 6mm로 설정을 하면 Conventional의 $^*Diff$(%)는 -1.6, -2.8, -4.4, IMRT는 -0.9, -1.6, -2.9, VMAT은 -0.5, -2.2, -2.5으로 나타났다. Homogeneity Index(HI)는 Conventional 1.216, IMRT 1.095, VMAT 1.069로 값을 얻었다. 결 론 : Dose homogeneity와 Junction 부위에 대한 완만한 Dose gradient의 장점을 가진 IMRT와 VMAT을 이용한 CSI치료는 Conventional 기법보다 Setup 오차에 따른 Junction 부위의 선량의 변화가 적었고, 균일성 또한 좋게 나타났다. 이러한 적은 선량의 변화는 CSI치료 시 발생하는 Setup 오차에도 환자에게 위험성이 적음을 의미한다.