• 대한방사선치료학회지
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• 제32권
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• pp.41-52
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• 2020

목 적: Hypopharynx Cancer의 VMAT 치료 시 Neck 부분에 Commercial Bolus(이하 CB)와 3D Printing 기술로 제작한 3D Bolus를 각각 적용한 두 치료 계획을 비교함으로써 3D Bolus 적용의 선량학적 유용성, setup 재현성 및 효율성을 알아보고 임상적 적용 가능성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: CB를 적용한 RANDO phantom의 CT image를 바탕으로 3D Bolus를 동일한 형태로 제작하였다. 3D Bolus는 OMG SLA 660 Printer, MaterialiseMagics software를 이용하여 SLA기법을 통해 밀도 1.2 g/㎤의 폴리우레탄 아크릴레이트 수지로 출력하였다. CB와 3D Bolus를 적용한 두 CT image를 바탕으로 Hypopharynx Cancer의 VMAT 치료를 가정하여 치료 계획을 수립하였다. 수립한 두 치료 계획을 각각 18회에 걸쳐 CBCT image를 획득하였고, 매 회 setup time을 측정하여 치료 효율성을 평가하였다. 획득한 CBCT image를 바탕으로 전산화 치료계획 시스템 Pinnacle을 통해 Adaptive Plan을 진행함으로써 Target, 정상 장기 선량 평가와 Bolus Volume의 변화를 평가하였다. 결 과: 각 치료 계획에 대한 setup time은 CB 적용 치료 계획에 비해 3D Bolus 적용 치료 계획에서 평균 28 sec 감소하였다. 치료 전 기간 내 Bolus Volume 변화는 CB Initial Plan 83.9㎤에서 86.1±2.70㎤, 3D Bolus Initial Plan 92.2㎤에서 99.8±0.46㎤로 나타났다. CTV Min Value의 변화는 CB Initial Plan 191.6cGy에서 167.4±19.38cGy, 3D Bolus Initial Plan 167.3cGy에서 149.5±18.27cGy로 나타났다. CTV Mean Value의 변화는 CB Initial Plan 227.1cGy에서 228.3±0.38cGy, 3D Bolus Initial Plan 225.9cGy에서 227.7±0.30cGy로 나타났다. PTV Min Value의 변화는 CB Initial Plan 128.5cGy에서 74.9±19.47cGy, 3D Bolus Initial Plan 139.9cGy에서 83.2±12.92cGy로 나타났다. PTV Mean Value의 변화는 CB Initial Plan 225.4cGy에서 226.2±0.83cGy, 3D Bolus Initial Plan 224.1cGy에서 225.8±0.33cGy로 나타났다. 정상 장기 Spinal Cord에 대한 Max Value는 매 회 평균 135.6cGy로 동일하게 나타났다. 결 론: 본 논문의 실험 결과를 통해 불균등한 체표면에 대한 3D Bolus의 적용이 Commercial Bolus 적용에 비해 선량학적으로 유용하고 setup 재현성 및 효율성 또한 우수함을 알 수 있었다. 추후 3D Printing 재료의 다양성에 대한 연구와 함께 추가적인 사례 연구가 진행된다면 방사선 치료 분야에서 3D Bolus의 적용이 더욱 활발하게 진행될 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.117-128
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• 2018

목 적 : iDMS(Integrated Database Management System, 통합 데이터베이스 관리 시스템) 내 TOMOTHERAPY 치료 계획을 ACCURAY $Precision^{TM}$ 1.1.1.1을 이용하여 본원의 TOMO HDA와 Radixact 장비 간 Transfer하였고 선량학적 차이를 분석하였으며, 이를 통해 치료 계획 Transfer의 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법 : 두경부암 두 부위와 전립선암 두 부위의 치료를 가정하여 4개의 서로 다른 치료 계획을 세웠다. 각 치료 계획은 95 % 처방선량(Prescription dose)이 표적 체적의 99 % 이상 조사되도록 설계하였고, 정상장기 선량은 SMC tolerance dose protocol을 기준으로 하였다. 수립된 치료 계획은 각 장비로 Transfer 시켰으며 Transfer된 치료 계획의 DVH(Dose Volume Histogram) 분석을 통해 선량학적 차이를 비교 평가하였다. 결 과 : Transfer된 치료 계획에서 CTV 및 GTV의 Mean Dose는 증가 및 감소하였으나 유의할 만한 차이는 보이지 않았다. CTV 및 GTV 처방 선량의 Target Coverage는 HDA에서 Radixact로 Trasnfer 시 전부 감소하였으며, CTV에 대한 CI 및 HI 변화도 0.1 이내였다. Normal Organ Dose는 두 치료 계획 모두 HDA에서 Radixact로 Transfer 시 대부분의 항목에서 선량이 증가하였다. 결 론 : 본 실험의 결과에 따르면 Radixact에서 HDA 장비로 치료 계획 Transfer 시 Target Coverage는 기준 이상이었으며 Normal Organ Dose 또한 대부분 같거나 감소하였다. HDA에서 Radixact로 치료 계획 Transfer 시 Target의 Coverage는 감소하는 경향을 보였고, Normal Organ Dose는 Optic Chiasm($D_{max}$ 1.38 Gy 증가), Bladder($D_{max}$ 3.07 Gy 증가), Penile Bulb($D_{max}$ 1.14 Gy 증가) 등 부작용(side effects)을 일으킬 수 있는 장기에서 선량이 증가였다. 이에 따라 치료 계획 Transfer 시 선량 변화에 주의해야 하며 장비 점검으로 인한 일회성 Transfer는 효율적인 방사선 치료를 위해 유용할 것이나, Transfer된 치료 계획으로 치료가 수회간 이어질 경우 치료 계획을 다시 세워 진행해야 할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.199-206
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• 2014

목 적 : 최근 영상유도 방사선치료의 급증에 따라 영상유도장치의 정도관리를 철저히 시행할 필요가 있다. 특히 영상유도 방사선치료는 장치의 정확성을 기본 전제로 하기 때문에 이에 대한 정도관리가 필수적으로 행해져야 한다. 본원에서는 영상유도장치의 정도관리를 기존의 팬텀(Phantom)보다 효율적인 팬텀을 자체 제작하여 정확하고 효율적인 정도관리를 이행하고자 한다. 대상 및 방법 : 영상유도장치의 정도관리 항목으로 매우 중요한 5가지를 설정하고, 그 항목에 대하여 효율적이고 정확한 정도관리가 이루어 질 수 있는 팬텀(AMC G-Box)을 자체 제작하였다. 정도관리 항목은 Iso-center와 영상유도장치의 중심 일치성, 구현된 영상의 실측 정확성, 4 방향의 중심일치성, 영상유도 이동의 정확성 및 CBCT(Cone Beam CT)에서 구현된 HU(Hounsfield Unit)의 재현성으로 설정하였다. 이 항목에 대하여 $10cm{\time}10cm{\time}10cm$의 정사각형 팬텀을 1 cm두께의 아크릴로 제작하였으며 CBCT HU을 측정하기 위해 팬텀안에 각각 밀도가 다른 3개의 물질을 삽입하였다. 팬텀에는 중심과 일정한 위치를 가리키는 표식을 만들어서 중심과 일치성 검사를 할 수 있도록 하였다. 실험은 기존 각각의 팬텀을 이용한 정도관리를 실시하고, 새로 제작된 AMC G-Box로 실시한 후 그 결과 값을 비교하고 소요되는 시간과 문제점을 분석하였다. 사용된 치료기는 Varian사의 4개의 모델이고, 1주 간격으로 2회 측정하였다. 결 과 : 완성된 AMC G-Box를 이용한 영상유도장치의 정도관리를 시행하였을 때, 기존 개별로 구성된 팬텀을 이용한 정도관리 결과를 보았을 때, $0.2mm{\pm}0.1$이내에서 결과 값이 같았다. 또한 기존의 방법일 경우 최소 30분에서 45분이 소요되었으나, AMC G-Box를 이용하였을 때는 15분~20분이 소요되어 50%이상 시간을 감소하였다. 결 론 : 영상유도장치는 사용기간이 지남에 따라 일치성과 정확성이 떨어지는 경향이 있다. 따라서 관련된 정도관리를 주기적으로 철저하게 할 필요성이 있다. 특히 일치성 검사는 매일 점검해야하는 항목이다. 이러한 정도관리를 AMC G-Box를 이용할 경우 정확한 정도관리를 효율적으로 실시함으로써, 장치와 환자 치료의 안정성과 정확성을 높일 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제34권
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• pp.51-60
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• 2022

목 적: 이중 표적 척추 전이암의 체부정위방사선치료 시 Halcyon 선형가속기의 용적변조회전치료 계획의 질 및 전달 효율을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본원의 이중 표적 척추 전이암 환자 12명을 선정하여 Dual Layer MLC를 장착한 Halcyon®과 High Definition MLC를 장착한 Truebeam® 을 이용하여 단일치료중심 척추 SBRT 계획을 수립하였다. 모든 치료 계획은 Eclipse를 이용하여 동일한 조건 및 최적화 과정을 통해 생성하였으며, 치료계획 비교를 위해 C.I, H.I, G.I(Gradient Index), 척수 선량 및 저선량 영역을 평가하고, 전체 MU를 비교하였다. 또한 BOT(Beam On Time)를 측정하여 치료 시간을 비교하였다. 결 과: C.I 와 H.I에서는 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 다만, G.I의 평균은 Halcyon이 4.64으로 Truebeam에 비해 5.5%로 감소하였으며(P<0.001), Halcyon의 50% 및 25% isodose volume 평균은 각각 487.56 cc (-3.82%, P<0.001), 1859.45 cc (-4.75%, P<0.001) 으로 Truebeam보다 축소된 용적을 보였다. 또한 척수 선량 평가에서는 Overlap volume이 1 cc이하인 표본집단에서 Halcyon의 평균 선량 및 V₁₀의 평균은 6.802 Gy (-3.504%, P=0.067), 5.766±1.683 cc (-8.199%, P=0.002)으로 Truebeam보다 낮았다. MU와 각 장비의 최대선량률을 사용한 BOT는 Halcyon에서 증가했으나, 동일한 선량률로 조사 시 Halcyon의 평균은 648.33 sec (-1.74%, P<0.001)으로 단축되었다. 결 론: 이중 표적 척추 전이암의 SBRT 시 Halcyon의 치료 계획은 Truebeam의 치료 계획과 유사한 타겟 내선량 분포 및 척수 보호효과를 가지면서, 가파른 선량 기울기로 저선량 영역에서 이점을 보였다. 이를 통해 이중 표적 척추 전이암 SBRT 시 Halcyon의 적용은 선량학적으로 향상된 치료계획을 제공함을 알 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.449-457
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• 2023

방사선 감수성이 높은 부위의 방사선 검사 시 피폭선량 감소를 위해 사용하는 차폐체가 조사야에 포함될 경우 방사선 영상에서 밝게 표현되며 영상 정보의 손실이 발생한다. 영상 정보의 손실은 진단과 치료에 제한점을 주며 재촬영이 필요할 경우, 불필요한 방사선에 노출될 수 있다. 본 논문에서는 수용성 요오드 조영제와 물을 혼합한 다양한 농도의 차폐체를 제작하여 영상 손실을 최소화하면서 기존 차폐체와 동등한 차폐 효과를 발생하는 방사성 방호 차폐체를 연구하고자 하였다. 차폐체는 물 100 ml, 수용성 요오드 조영제 100 ml, 수용성 요오드 조영제와 물을 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20 비율로 각각 100 ml를 제작했다. 차폐 효율을 측정하기 위해서 차폐체를 가로 9.5 cm, 세로 9.5cm의 플라스틱 용기에 약 1.5 cm 높이로 담고 흡수선량 감쇠율을 평가하였다. 조사 조건은 골반 촬영 조건을 기준으로 5회 반복 측정하였고 측정한 조사선량 값을 흡수선량 값으로 변환한 뒤 평균값을 산출 비교하였다. 영상 정보 손실 정도는 팬텀의 골반강 부위를 차폐하고 획득한 영상을 근골격 전문의 2명과 방사선사 8명이 주요 해부학적 구조물의 관찰 정도를 평가 후 선택하였다. 또한 차폐한 부위의 영상에서 표현되는 골격과 가스의 신호 강도 차이를 분석한 결과 방사선 감쇠 효율성은 수용성 요오드 조영제의 비율이 높을수록 높은 차폐 효율을 나타냈다. 영상 정보의 손실 평가에서 평가자들은 수용성 요오드 조영제 20 ml 혼합물에서 해부학적 구조물의 관찰이 용이하다 평가하였으며 60 ml 이상의 혼합물에서는 구조물의 관찰이 불가능하였다. 골격과 가스의 신호강도 차이는 p < 0.001로 평균값의 차이가 유의미한 차이가 있었으며, 조영제의 농도가 높을수록 신호 강도의 차이는 적었다. 수용성 요오드 조영제 차폐체는 방사선 감쇠 효율이 기존의 차폐체 보다 떨어지지만, 차폐체가 관찰하는 목적부위 이거나 가까이 위치하여 차폐체를 적용하지 못하는 경우에 사용한다면, 영상 손실을 최소화하며 보다 더 적극적인 방사선 방호의 역할을 수행할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.289-289
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• 2010

정상 세포로부터 암과 같은 종양세포를 제거하는 방법으로 암세포가 사멸되는 임계온도 보다 높게 악성조직에 열을 가하는 방법이 연구되어지고 있다 [1]. 전류가 흐를 수 있는 4개의 전기탐침을 종양조직에 삽입하여 국부적으로 열을 발생시키는 발열요법으로 암을 치료하는 연구가 고려되고 있다. 발열요법은 1960년대에 시작하여 우리나라에서는 1985년 연세 암센터에서 capacitive type의 RF heating 또는 전자파에 의한 국소가온법과 방사선치료와 병용으로 이용되고 있다. 주로 이용되는 방법은 Radio frequency heating, Microwave heating, ultrasound heating을 들수 있다. 라디오주파수는 보통 300 MHz 이하의 주파수를 가리킨다. 본 연구에서는 교류파 대신에 직류전원에 의해 열을 발생하는 경우에 관한 연구이다. 전극에 의해 형성되는 전기장에 대한 방정식은 전도매질에서의 DC 응용모드이고, 조직 내에서의 직류 전류에 의해 발생되는 온도 분포를 모델링하는 bioheat 방정식과 연계된 문제이다. 전기장에 의해 발생되는 열의 근원은 resistive heat 또는 Joule 열이다. 본 연구에서는 교류 전류에 의한 RF heating 대신 단순한 모델의 경우로 직류 전류에 의한 열 발생에 관한 이론적 연구를 수행하였다. 종양 조직 내에 삽입된 전극에 22V를 인가하면 60초 이내에 $80^{\circ}C$까지 급속히 증가 된 후, 서서히 $90^{\circ}C$에 까지 도달한다. 4 개의 전극에 대칭적인 전위가 인가 된 경우 $50^{\circ}C$ 이상의 온도 분포를 암 조직의 모양과 유사하게 분포하게 하여 효과적인 치료를 수행 할 수 있는 조건을 제시한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권2호
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• pp.91-97
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• 2007

목 적: 세기변조방사선치료 시 선행되는 품질관리에서 선량분포와 절대선량 값을 비교하여 2차원 이온전리함의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 본 실험은 선형가속기(CL 21EX, Varian, Palo Alto, USA)의 6 MV 광자선을 이용하여 비인두암 환자를 대상으로 하였다. 세기변조방사선치료를 위한 품질관리에는 2차원 이온전리함 배열(MatriXX, Wellhofer Dosimetrie, Germany)을 사용하였다. 비인두암 환자의 치료를 위해 역방향치료계획을 시행하였다. 고체팬톰에 삽입된 MatriXX를 전산화단층 촬영하여 환자 치료계획과 동일한 플루언스로 하이브리드(갠트리 각도 0$^\circ$) 치료계획을 실시하였다. 실험적 선량분포의 측정은 하이브리드 치료계획과 동일한 기하학적 조건으로 MatriXX와 고체팬톰을 이용하여 측정하였다. 선량분포에서 고선량 저변위(High Dose Low Gradient: HDLG) 점을 선정하여 절대선량을 비교하였으며, 선량분포 일치성분석을 위해 감마 인덱스 히스토그람($\gamma$-index, Dose difference: 3%, Distance to agreement: 3 mm)을 이용하여 정량화하였다. 결 과: 감마 인덱스 히스토그람 분석결과 인정허용범위(${\gamma}{\leq}$1) 비율을 모든 조사면에서 각각 확인하였다. 갠트리 각도 0$^\circ$에서 95.08%, 55$^\circ$에서 97.52%, 110$^\circ$에서 96.28%, 140$^\circ$에서 98.2%, 220$^\circ$에서 97.78%, 250$^\circ$에서 96.64%, 305$^\circ$에서 92.7%로 나타났다. HDLG에서 절대선량은 $\pm$3% 이내의 일치도를 보였다. 결 론: MatriXX를 이용한 세기변조방사선치료의 품질관리는 필름이나 단일 이온전리함을 이용한 일반적인 세기변조방사선치료 품질관리에 비해 시간, 인력을 최소화하면서 보다 효율적인 접근이 가능하였으며, 선량분포일치성 분석 및 절대선량확인에 매우 유용한 장치임을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
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• pp.96-99
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• 2005

본 연구에서는 식품의약품안전청의 도움을 받아 1998년부터 2003년까지 장기간에 걸친 교정정수의 분석을 통한 원통형이온함의 모델별 안정성을 확인하여 보다 효율적인 이온함의 선택으로 방사선치료기관의 선량측정체계의 정확도 향상에 기여하고자 한다. 방사선치료기관에서 사용하고 있는 Farmer형의 원통형이온함에 대한 에어커마 교정정수(NK)를 분석한 결과 Wellhofer FC65G (IC70)와 PTW 30001, 30013 (30006) 그리고 NE 2571 이온함 모델에 대한 교정정수는 모두 0.3%이내에서 잘 일치하였다. 또한 에어커마 교정정수를 이용하여 계산된 물 흡수선량 교정정수(Cal. ND,W)와 실제 측정에 의해 결정된 물 흡수선량 교정정수(Mea. ND,W)를 비교한 결과는 약 1.0% 정도 측정에 의한 교정정수가 높게 나타났으며 에어커마 교정정수를 분석한 결과와 마찬가지로 위 동일한 모델의 이온함에 대해서 측정의 표준편차가 0.14～0.17%로 나타나 장기적인 안정성이 입증되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.343-349
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• 2018

선량률을 조절하면서 종양을 추적하는 방법은 호흡이 불규칙한 환자를 치료할 때 방사선을 적응적으로 전달하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 이 연구에서는 빔 켜기/끄기 스위칭을 제공하는 모션 관리 인터페이스 (MMI, Varian Medical System, CA)를 이용한 불규칙 호흡에 대해 적응성 종양 추적을 시행 할 수 있는지 확인하였다. 폐암 환자로부터 획득한 55개의 호흡 정보를 사용하였다. 첫날 환자의 RPM 흔적을 사용하여 사전 프로그래밍 된 추적 MLC 패턴을 디자인하는데, 치료 기간 중 환자의 호흡 불규칙성의 변화를 따라 잡기 위해 기간을 의도적으로 20% 줄였다. 이 기술의 적정성 기준은 진폭 및 주기의 20 % 미만의 표준편차이다. 사전 프로그래밍 된 MLC 위치와 현재 호흡 위치를 고려하여 100 ms마다 빔 켜기 / 끄기를 결정하는 알고리즘이 개발되었다. 추적 오류 및 전달 효율성은 RPM 추적에서 빔 스위칭 적응형 추적을 시뮬레이션하여 계산되었다. 38 명의 환자(70%)의 호흡 양상이 적합 기준을 충족 시켰습니다. 기준을 충족하는 모든 사례의 추적 오류는 2 mm 미만 (평균 1.4 mm)이며 평균 전달 효능은 71 % 였다. 기준을 충족하지 못한, 나머지 경우의 추적오류와 전달 효율은 1.9 mm와 48% 였다. 본 연구를 통해, 환자 선택이 적격 기준을 기반으로 하는 경우 빔 스위칭을 통한 적응형 추적 치료가 가능한 것을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.285-291
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• 2013

전림프계의 방사선치료시 선형가속기와 토모테라피를 이용하여 치료계획 수립 시 유용성을 확인하였다. 실험에 동의한 실험대상자 15명(남: 7명, 여: 8명)의 모의치료영상을 Somatom Sansation Open 16 channel으로 획득하여 이를 각각 의료용 선형가속기 치료계획 장치와 토모테라피 치료계획 장치로 전송하고 종양체적과 정상조직(전체 폐, 척수, 우측신장, 좌측신장)을 구분하여 종양조직에 750 cGy를 설정하여 종양조직의 선량 적합성, 정상조직의 선량흡수정도, 선량분포양상 그리고 선량체적곡선을 비교하여 평가하였으며 SPSS Ver. 18.0을 이용하여 대응표본검정을 실시하였다. 종양의 흡수선량 측정결과 토모테라피의 경우 $751.0{\pm}4.7cGy$, 선형가속기는 $746.9{\pm}14.1cGy$의 선량을 보였으며 이는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0.05). 정상조직의 경우 전체 폐, 척수, 우측신장, 좌측신장에 입사되는 평균 방사선량은 토모테라피가 선형가속기보다 다소 낮은 방사선 흡수량을 보였다. 선량체적곡선에서 종양조직 및 정상조직 모두 적합한 양상을 보였다. 즉, 종양 및 정상조직의 선량흡수정도, 선량분포양상, 선량체적 곡선을 살펴본 결과 모두 적합한 치료효과비를 보인 것으로 판단되며 토모테라피 치료가 다소 높은 치료효율을 보였다. 토모테라피를 이용한 치료는 폐쇄형 치료공간과 긴 치료시간의 단점이 있기 때문에 오랜시간 자세재현이 불가능한 환자의 경우, 제한적으로 선형가속기 치료를 실시하여도 무방할 것으로 판단된다.