• Radiation Oncology Journal
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• 제18권1호
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• pp.1-10
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• 2000

목적 : 비인강암에서 방사선치료는 근치적 목적으로 사용되고 있으나 방사선치료 후 이하선 기능 저하에 따른 구강 건조증이 생기는 것이 문제이다. 방사선치료에 의한 구강 건조증의 발생을 감소시키기 위해 방사선조사시 이하선을 보호하는 새로운 치료 기법을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 : 림프절 전이가 없고 종양의 침범 범위가 서로 상이한 비인강암 4례를 대상으로 2가지의 새로운 치료계획을 수립하고 기존의 2차원 통상치료계획과 비교하였다. 치료계획-A는 기존의 2차원 통상치료 방법이며, 치료계획-B는 져 Gy 이후에 축소조사를 3차원 입체 조형치료로 하는 것이며, 치료계획-C는 방사선 치료 처음부터 3차원 입체 조형치료를 이용하여 양측 이하선을 방사선 조사영역에서 제외시키면서 30.6 Gy에서 척수 차폐를 시행하고 져 Gy 이후에 축소조사시 비동일 평면 3차원 입체조형치료를 시행하는 방법이다. 위 3가지 치료계획은 모두 70.2 Gy의 선랸을 계획용 표적체적내 회전중심점에 처방하여 각 치료계획마다 계획용 표적체적과 이하선의 등선량 분포, 선량체적 히스토그람(dose volume histogram, DVH), 선량통계(dose statistics), 정상조직손상확률(normal tissue complication probability, NTCP)을 비교하였다. 결과 : 전 예의 환자에서 치료 표적 부위의 등선량 분포, 선량통계와 선량체적 히스토그람상 치료계획-C에서 치료선량이 표적체적 내에 보다 균일하게 조사되었다. 선량통계분석에서 이하선에 조사되는 평균 방사선량은 치료계획-C에서 가장 적었으며(치료계획-A 58 Gy, 치료계획-B 50 Gy, 치료계획-C 48.5 Gy), 46 Gy가 조사되는 체적도 가장 적었다(치료계획-A 100$\%$, 치료계획-B 98$\%$, 치료계획-C 69$\%$). 선량체적 히스토그람도 치료계획-C에서 가장 우수하였고, 선량체적 히스토그람을 이용하여 계산된 정상조직 부작용 확률도 치료계획-C에서 가장 낮았다. 결론 : 방사선치료 초기부터 3차원 입체조형치료를 적용하여 이하선을 치료 조사영역에서 제외하고, 축소 조사시에 다양한 조사방향을 가능하게 하기 위해 45 Gy 이전에 척수 차폐(spinal cord block)를 적용하는 이 같은 새로운 방사선치료 기법이 림프절 전이가 없는 비인강암의 환자에서 구강 건조증 발생을 감소시키는 방사선치료기법으로 추천될 수 있다고 사료된다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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• pp.40-43
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• 2017

본 논문은 딥러닝을 이용하여 대장통과시간(Colon Transit Time, CTT) 검사를 위한 단순복부 X-Ray 영상에서 방사선 비투과성 표지자(Radio-opaque Marker)를 자동으로 검출하는 기법을 제시한다. 대장통과시간 검사는 대장의 운동질환을 평가하는데 있어 가장 기본적인 방법으로 특히 만성 변비증 환자의 병태생리에 따른 유형 분류와 치료 계획을 설정하는데 큰 도움을 주고 있으며, 내과적 또는 외과적 치료 후 평가에도 유용한 검사이다. 대장통과시간 검사는 방사선 비투과성 표지자가 내재되어 있는 캡슐을 복용한 뒤 주기적으로 단순복부 X-Ray 촬영을 통해 구간별로 남아있는 표지자의 수를 세고, 이를 통해 구역별 통과시간을 측정한다. 이 과정에서 판독의가 직접 표지자의 위치 및 개수를 세기 때문에 많은 시간이 필요하게 된다. 따라선 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 딥러닝 기법을 사용하여 X-Ray 영상 내에서 표지자의 위치를 자동 파악하는 기법을 제시한다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.439-445
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• 2004

1895년에 독일 뢴트겐에 의해 발견된 이후 X선은 1896년부터 의료목적으로 사용된 기록이 있으며, 한국에 도입되어 진단용X선발생장치로서 환자 진료에 사용하기 시작한 역사는 1911년경부터 조선총독부의원과 세브란스의원에 도입되어 사용하게 되었다. 최근 의학 및 의용공학의 발전으로 방사선을 이용한 진단 기술의 발전과 건강에 대한 국민의 의료욕구가 증가함에 따라 방사선을 이용한 질병의 진단과 치료 방법에서 새로운 기법이 개발되고 그 이용은 지속적으로 증가되고 있는 추세이다. 방사선의 이용은 진단 및 치료에 중대한 이득을 제공하고 있으나 그 이면에는 최적화 및 정당화 되지 않은 방사선의 피폭으로 장애 및 유해요인이 초래되는 것은 부인할 수 없다. 이와 관련하여 방사선을 이용하여 검사 및 치료를 시행함에 있어 피폭선량 최적화를 위한 기술적 노력은 방사선 관계자의 막중한 의무이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권2호
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• pp.125-134
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• 2014

본 연구는 전립선암의 방사선치료에 적용되는 치료기법별 세기조절방사선치료의 적절한 조사문수의 선택 및 광중성자 피폭을 고려한 방사선 치료계획 수립을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구대상은 2013년 9월부터 2014년 1월까지 5개월 동안 전립선암으로 방사선치료를 받은 환자 10명을 대상으로 하였다. 그리고 3-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT), volumetric-modulated arc radiotherapy (VMAT), intensity modulated radiation therapy (IMRT) 5, 7, 9 조사문으로 각각 치료계획을 수립하였다. 기술통계와 분산분석으로 광중성자선량의 평균적 차이를 비교하였으며, 상관관계분석과 회귀분석으로 상관성 및 영향을 분석하였다. 연구 결과, 치료기법별로는 3D-CRT가 가장 낮았다. 또한 IMRT가 가장 높게 측정되었으며, 통계적으로 매우 유의하였다 (p<.01). 세기조절방사선치료 조사문수별 광중성자선량은 평균 $4.37{\pm}1.08mSv$였으며, 조사문수 간에 통계적으로 매우 유의한 차이를 보였다(p<.01). 그리고 조사문수와 광중성자선량은 상관계수가 0.570으로 나타나 통계적으로 매우 유의한 양의 상관관계를 보였다 (p<.01). 조사문수와 광중성자선량의 선형회귀분석 결과, 조사문수가 1단계 증가할 때마다 평균적으로 광중성자선량이 0.373배로 유의하게 증가하였다. 결론적으로 전립선암의 방사선치료에 빈번히 사용하고 있는 IMRT의 조사문수의 선택 및 광중성자 피폭선량 및 방사선 치료계획의 질적 수준 평가를 고려한 적절한 치료계획 선택에 있어 기초자료로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권1호
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• pp.8-14
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• 2003

두경부 및 흥부에서 척수 견딤선량은 방사선 치료 제약 조건중의 하나이다. 이 영역에서 척수 견딤 선량을 임상적으로 허용 가능한 수준으로 유지하면서 표적에 임상적으로 유의한 선량을 전달하는 것은 쉽지 않은 문제이다. 기존의 치료 방법을 적용할 때 따르는 문제를 해결하기 위해 동적 다엽콜리메이터(dynamic multi leaf collimator, dMLC)를 사용한 척수의 부분 차폐 기법(spial cord partial block technique)을 개발하였다. 이 기법은 기존의 3차원 방사선 치료 계획 장치를 사용하여 치료계획을 수립한다. 치료 계획 절차는 표적을 잘 포함 할 수 있는 빔 방향 및 빔 개수를 설정한 후, 척수 등 방사선 민감 장기를 보호하기 위한 부분차폐를 적용하여 최적화된 선량분포를 만들어 낸다. 이 기법의 유용성을 평가하기 위해 동일한 환자에 대해 기존의 치료 계획과 PBT 치료 계획을 수립하여 상호 비교 평가하였다. 평균 선량과 DVH를 치료 계획 평가 인자로 사용하였다. 임상 적용 가능성을 위해 일련의 정도관리를 수행하여 평가하였다. 이 정도관리는 선량 분포 검증에 대한 필름 도시메트리와 단일점 측정으로 구성되어 있다. PBT 치료계획이 기존의 치료계획 보다 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 두경부에서 유용한 치료 기법임을 볼 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.59-66
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• 2011

목 적: 유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 기존의 라이낙을 이용한 치료기법과 비교하여 TOMO Direct를 이용한 접선 치료 기법의 임상적 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 유방 부분 절제술 후 방사선 치료를 받은 좌측 유방암 환자 3명을 대상으로 라이낙을 이용한 쐐기 접선 조사 기법(Wedged tangential fields technique)과 조사면 내 선량 보강 기법(Field In Field technique, FIF), TOMO Direct, TOMO Direct 세기 변조 방사선 치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)기법을 이용하여 동일한 처방 조건(CTV 내 $D_{90%}$: 50.4 Gy/28 fx)으로 치료계획을 수립하였다. 선량 분석을 위해 선량 체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)과 등선량 곡선 (Isodose curve)을 이용하여 종양 내 표적체적(Clinical Target Volume, CTV)과 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)에 대한 선량을 비교분석 하였다. 표적체적의 선량 인자로는 $D_{99}$, $D_{95}$, 선량 균일 지수(Dose homogeneity index, DHI: $D_{10}/D_{90}$)와 $V_{105}$, $V_{110}$을 손상위험장기의 선량 인자로는 심장의 $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$, $V_{40}$과 좌측 폐의 $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$을 비교 분석하였다. 결 과: 표적체적의 선량 분석 결과로 $D_{99}$, $D_{95}$의 평균값은 각각 쐐기 접선 조사(W)에서 $47.7{\pm}1.1Gy$, $49.4{\pm}0.1Gy$이었으며, 조사면 내 선량 보강 기법(F)은 각각 $47.1{\pm}0.6Gy$, $49.2{\pm}0.4Gy$, 그리고 TOMO Direct(D)와 TOMO Direct IMRT(I)에서는 각각 $49.2{\pm}0.4$ vs. $48.6{\pm}0.8Gy$, $49.9{\pm}0.4$ vs. $49.5{\pm}0.3Gy$이었다. 선량 균일 지수의 평균값은 W: $1.1{\pm}0.02$, F: $1.07{\pm}0.02$, D: $1.03{\pm}0.001$, I: $1.05{\pm}0.02$이었다. 각각의 치료 기법으로 $V_{105}$, $V_{110}$의 평균값을 비교하였을 때 쐐기 접선 조사 시 각각 $34.6{\pm}9.3%$, $7.5{\pm}7.9%$로 가장 높았고 조사면 내 선량 보강 기법은 $16.5{\pm}14.8%$, $2.1{\pm}3.5%$로, TOMO direct IMRT는 $7.5{\pm}8.3%$, $0.1{\pm}0.1%$로 낮아졌으며 TOMO direct에서는 두 값 모두 0%로 나타났다. 손상 위험 장기에 대한 선량 분석 결과 각각의 치료 기법 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결 론: TOMO Direct를 이용한 접선 조사 기법은 기존의 쐐기 접선 치료 기법보다 치료 용적 내에 균일한 선량분포를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 IMRT 또는 Tomotherapy와 달리 정상조직의 저 선량 영역의 노출용적을 증가시키지 않았으며 조사면 내선량 보강 기법 보다 용이한 치료계획 절차를 수행하므로 유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 임상적으로 유용하리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.154-161
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• 2013

본 연구는 총 10명의 전립선 암 환자를 대상으로 세기조절방사선치료(IMRT), 균일스캐닝양성자치료(USPT), 그리고 세기조절양성자치료(IMPT)기술을 이용한 치료계획의 결과를 비교, 평가 하였다. 각 치료 계획은 타깃 체적의 95%에 70 Gy가 28회 분할 조사되도록 하였으며 세기조절방사선치료(IMRT)에서는 step-and-shoot 기법을 이용하여 총 7개의 빔을 사용하여 방사선을 조사하였고, 균일세기양성자치료(USPT)와 세기조절양성자치료(IMPT)에서는 동일한 방사선 가중치의 측방향대향조사면(lateral opposing field)를 사용하여 타깃에 처방선량이 전달되도록 하였다. 한편, 세기조절양성자치료(IMPT)의 최적화를 위해 IMRT치료와 유사한 Inverse planning을 수행하였다. 결과 비교를 위해 타깃의 균질성지수(homogeneity index) 및 동형지수(conformity index)와 정상조직의 정상조직합병증확률(NTCP)을 계산하였다. 비록 치료기법간에 균질성지수(homogeneity index), 동형지수(conformity index)차이가 크지 않았지만, 직장의 경우 각 세기조절방사선치료(IMRT), 균일스캐닝 양성자치료(USPT) 및 세기조절양성자치료(IMPT)에서 2.233, 3.326 및 1.707로 계산되었다. 또한 방광의 정상조직합병증확률(NTCP)는 0.008, 0.003, 및 0.002를 나타내었다. 직장과 방광의 NTCP 값이 IMPT을 사용할 때 유의하게 낮은 값을 보이는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 전립선 암의 방사선 치료 시 세기조절방사선치료(IMRT)보다 양성자를 이용한 방사선 치료, 특히 최적화된 세기조절양성자치료(IMPT)가 치료 효과를 높일 수 있는 치료계획이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.199-204
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• 2014

유방암 환자들에 대한 방사선치료에서 순치료계획 세기변조방사선치료법을 쐐기접선조사기법과 선량측정면에서 비교분석하고자 이 연구를 수행했다. 우측 유방암 환자 20명과 좌측 유방암 환자 10명에 대해 후향적으로 연구를 시행했다. 각 환자에 대해 쐐기접선조사기법과 순치료계획 세기변조방사선치료법을 이용한 방사선치료 계획을 수립한 후에 선량학적 분석을 시도했다. 방사선치료계획용 표적체적에 대한 선량학적 비교 분석을 위해 homogeneity index, conformity index, uniformity index를 사용했다. 또한 폐와 심장에 대한 선량학적 분석을 위해서 평균선량값과 10, 20, 30 Gy 이상을 조사받는 체적의 백분율을 비교했다. 순치료계획 세기변조방사선치료법은 쐐기접선조사기법에 비해 계획표적체적에 대해 선량측정면에서 통계적으로 의미있게 더 나은 결과를 보였다. 폐에 대한 방사선량도 순치료계획 세기변조방사선치료법을 사용했을 때 10 Gy, 30 Gy 이상 조사받는 체적의 백분율이 통계적으로 의미있게 낮았다. 좌측 유방암 환자들에서 심장에 대한 방사선량을 측정했을 때에도 순치료계획 세기변조방사선치료법을 사용했을 때 평균선량값, 20 Gy, 30 Gy이상 조사받는 체적의 백분율이 더 낮은 것을 알 수 있었다. 순치료계획 세기변조방사선치료법은 쐐기접선조사기법에 비해 유방의 표적체적에 대한 선량균일성, 적합성 등에서 더 나은 결과를 보였다. 또한 순치료계획 세기변조방사선치료법을 사용했을 때 폐와 심장에 대한 방사선량도 더 낮출 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.145-153
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• 2013

정위적 체부 방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT)는 척추 전이암을 치료하는데 있어서 점점 증가하고 있다. 표적 종양의 급격한 선량 변화와 등선량 분포를 얻기 위해서, 세기조절방사선치료(Intensity-modulated radiation therapy, IMRT)와 체적변조회전치료(Volumetric-modulated arc therapy, VMAT)는 척추 방사선수술에 있어서 필수적인 치료기법이다. 이 연구의 목적은 표적 종양을 위한 International Spine Radiosurgery (ISRC) Consortium의 consensus guideline으로 그려진 표적에 있어서 IMRT와 VMAT의 치료기법을 질적으로 비교하고자 한다. 경부, 흉부, 요추 부위에 종양치료를 받은 3명의 환자를 선택 하였다. 표적 종양은 ISRC의 consensus guideline을 바탕으로 정의 하였다. $T_B$는 vertebral body만 포함하였고, $T_{BPT}$는 vertebral body, pedicle, transverse process를 포함하였다. 그리고 $T_{ST}$는 spinous process와 transverse process를 포함하여 그렸다. Maximum spinal cord선량은 $T_B$, $T_{BPT}$, $T_{ST}$에서 각각 12.46 Gy, 12.17 Gy, 11.36 Gy였고, IMRT, RA1, RA2에서 각각 11.81 Gy, 12.19 Gy, 11.99 Gy였다. 평균 감소(90%~50%) 선량 거리 (mm)는 $T_B$, $T_{BPT}$, $T_{ST}$에서 각각 3.5 mm, 3.3 mm, 3.9 mm였고, IMRT, RA1, RA2에서 각각 3.7 mm, 3.7 mm, 3.3 mm였다. 가장 복잡한 $T_{BPT}$의 경우에서 IMRT, RA1, RA2의 conformity index는 각각 0.621, 0.761, 0.817 이었고, rDHI는 0.755, 0.796, 0.824 였다. IMRT와 VMAT 모두 척추 정위적 방사선수술에서 표적 종양에 급격한 선량 변화와 등선량 분포를 전달하였다. 그러나 표적 종양이 vertebral body, pedicle, transverse process를 포함한다면, IMRT 치료기법은 VMAT 치료기법과 비교해서 conformity index 측면에서 불충분하였다. 그럼에도 불구하고, IMRT 치료기법은 RA1, RA2와 비교해서 대부분의 영역에서 maximum spinal cord 선량을 줄이는데 더 효과적이었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.359-366
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• 2016

방사선 치료에 있어서 정상 조직에는 방사선을 최소화 하고 종양 부위에 정확한 방사선을 집중해서 조사하여 국소 종양 제어율(Local Tumor Rate)을 극대화 하는 것이 가장 중요하다. 이를 위해서 초기에는 치료사들이 직접 환자의 움직임을 감지했으나 정확도가 떨어지고 치료사들의 피로가 가중되는 문제점들이 있었다. 또한 웹카메라를 이용하여 기준영상과 갱신되는 영상의 차분값을 계산하여 그 결과가 기준값을 초과하면 움직임이 발생한 것으로 판단하는 시스템을 사용하였다. 그러나 이 시스템은 환자의 움직임을 정량적으로 분석할 수 없고 토모치료기의 치료베드 이동시 변화되는 배경을 환자와 가려낼 수 없었다. 이에 본 논문에서는 이러한 한계점을 해결하고자 지수가중치(${\alpha}$) 필터를 이용하여 환자의 움직임을 정량화 하고 환자와 치료환경의 배경이미지를 분리하여 치료중 환자의 움직임만을 감지하여 환자의 움직임으로 인한 문제를 줄일 수 있었다.