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

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제19권4호
• /
• pp.231-240
• /
• 2008

방사선치료계획시스템의 MU계산 결과를 포괄적이고 독립적으로 검증할 수 있고 빔데이터 관리를 위한 사용자 친화적인 프로그램을 개발하였다. 선량계산의 정확성을 향상시키기 위해서 축이탈 인자, 빔 경화효과, 비균질성 보정 등의 요소를 계산 알고리듬에 포함하였고 상시적 정도관리 결과로 측정된 빔데이터로의 경신이 용이하도록 하였다. 기준깊이, SSD 등의 측정조건이 다를 때에 보정하는 알고리듬을 구현하였다. 상용 스프레드시트의 워크시트 함수를 빔데이터베이스 접근에 사용하였고, Visual Basic for Application (VBA) 개발환경을 사용하여 graphic user interface (GUI)를 구현하였다. 프로그램의 정확도를 평가하기 위하여 동일한 빔 데이터를 가진 치료계획 시스템을 이용하여 213개의 경우에 대한 팬톰의 선량을 계산하고 비교하였다. 또한 3차원 입체조형방사선 치료를 받은 17명의 환자데이터로부터 108개의 MU계산 기록을 추출하여 본 프로그램에서 계산된 MU와 비교하였다. 가상의 팬톰을 대상으로 계산을 수행한 결과, 과도한 비균질 영역계산을 제외하면 계산된 MU가 치료계획시스템과 3% 이내에서 잘 일치하였고, 환자 데이터를 이용한 계산에서도 과도한 비균질 영역 계산을 제외한 모든 계산에서 최대오차가 5% 이하로 나타났다. VBA 및 Microsoft Excel 워크시트 인터페이스를 이용하여 임상에 이용될 빔데이터 자료의 자동 생성 및 빔데이터 비교 템플릿 등의 용이성이 판명되었다. 본 프로그램을 이용하여 치료계획시스템의 정확성을 포괄적으로 검증할 수 있으므로 치료계획시스템의 정도관리 및 환자의 독립적 선량검증을 효과적으로 수행할 수 있다. 빔데이터베이스 생성 기능을 이용하여 빔데이터의 주기적 관리 경신 및 대단위 빔데이터베이스의 모니터링을 효율적으로 수행할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제26권4호
• /
• pp.241-249
• /
• 2015

방사선치료는 수술, 항암치료와 함께 암의 3대 치료방법으로써 많은 암환자들이 방사선치료를 받게 된다. 최대한 많은 방사선을 암에 집중시키고 최대한 적은 방사선을 주변 정상 조직에 가해주기 위해 치료 전 치료계획을 철저히 세우고 품질 관리를 시행하지만 방사선치료가 잘못 시행되어 의도치 않은 방사선이 환자에게 전달되는 의료사고가 발생하기도 한다. 이를 해결하기 위해 환자 내부의 선량을 검증하기 위한 방법을 투과선량 측정을 통한 환자 내부선량의 역추정 방법이 제시되고 있다. 본 연구에서 제시한 투과선량을 이용한 환자선량 계산 방법을 거리역자승법칙, 심부선량백분율, scatter factor를 이용한 방법으로써 실제 환자 선량 평가 가능성에 대해 균질한 물등가 팬텀을 이용한 연구이다. 투과선량에 대한 이온함과 유리선량계의 교정 결과 유리선량계의 신호값이 이온함으로 측정한 선량값에 비해 6 MV에서 0.824, 10 MV에서 0.736배인 것으로 나타났고 scatter factor는 평균적으로 1.4정도인 것으로 확인되었다. 심부선량백분율 데이터를 사용하기 위해 Mayneord F factor를 적용하였으며 위의 정보들을 이용하여 균질한 팬텀에서 알고리즘을 검증한 결과 최대 오차 약 1.65%로 계산이 정확하게 실시됨을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제29권2호
• /
• pp.99-106
• /
• 2011

목 적: 본원에서 시행된 세기조절방사선치료(IMRT) 환자의 질환별 정도관리(QA) 결과를 통해 오차의 원인과 정도를 확인하고 오차를 줄일 수 있는 개선점을 찾아 임상에 적용하고자 한다. 대상 및 방법: IMRT를 시행한 환자 50명(두경부, 28명; 유방, 14명; 골반부, 8명)에 대한 질환별 QA 결과를 분석하였다. 각각의 경우에 대해 film을 이용하여 gamma index를 구하였고, 이온함을 이용한 점 선량을 측정하여 치료계획 시스템의 선량과 비교 분석하였다. 결 과: 점 선량 측정에서는 50명의 환자 중 45명의 환자는 치료 계획된 선량과 측정된 선량의 오차가 ${\pm}3%$ 이내로 오차를 보였다. 최대 오차는 3.6%, 전체 평균 오차 0.17% (SD=2.25%)의 오차율을 보였다. 질환별로 살펴보면 두경부 -0.13% (SD=1.93%), 유방 -0.26% (SD=2.79%), 골반부의 경우 0.24% (SD=2.44%)의 오차율을 보였다. 상대선량 측정에서는 측정된 필름의 Gamma index distance to agreement (DTA) - dose difference (DD) 3 mm-3%의 기준에서 두경부 6%, 유방 10%, 골반부 6%의 오차를 보였다. 등선량곡선 90% 이상의 영역에서는 두경부 2%, 유방 1%, 글반부 0%의 오차를 보였다. 결 론: 치료 위치에 따른 오차의 원인과 개선점을 파악하여 보다 양질의 IMRT를 구축하기 위한 기반을 다질 필요가 있을 것으로 생각한다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.985-991
• /
• 2023

온열치료의 품질관리를 위해서 조직등가 팬텀이 필요하다. 그러나 이를 위한 팬텀이 없어 한천으로 만든 팬텀이 여러 연구에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 한천 팬텀의 조직등가 특성을 조직등가 물질 볼루스와 비교하여 확인하였다. 한천 팬텀과 볼루스의 CT 영상을 획득하고 영상분석과 전산화 치료계획 시스템을 이용한 선량계산으로 조직등가 특성을 확인하였다. 평균 픽셀값은 볼루스에서 96.960 ± 10.999, 3% 한천 팬텀에서는 108.559 ± 8.233, 4% 한천 팬텀에서 111.844 ± 8.651의 값을 보였다. 6 MV 엑스선을 SSD 기법으로 1.5 cm 깊이에 100 cGy를 처방하여 10×10cm²로 조사하여 빔의 중심축에서 깊이에 따른 흡수선량을 계산하였다. 볼루스, 3% 한천 팬텀, 4% 한천 팬텀의 심부선량분포의 급내상관계수는 0.979(p<.001, 95%CI .957-.991)로 나타났다. 흡수선량을 계산한 지점의 밀도(g/cm³)는 볼루스에서 0.990 ± 0.020, 3% 한천 팬텀에서 1.018 ± 0.020, 4% 한천 팬텀에서 1.035 ± 0.024로 나타났다. 본 연구에서 CT영상의 분석과 전산화 방사선치료계획 시스템을 이용해 한천 팬텀의 내부 밀도 분포와 균일도가 조직등가 물질로서 적절함을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제25권4호
• /
• pp.298-303
• /
• 2014

방사선치료안전보고시스템(ROSIS)을 기반으로 방사선치료 중 발생하는 사고의 경향성 및 유형별 빈도를 살펴보고 빈발사고의 유형과 발생원인, 발견 방법에 따라 향후 사고 유발인자 제어방법 연구의 발전방향을 살펴보고자 한다. 이에 따라 본 연구에서는 2003년부터 2013년까지 최근 11년간 1163건에 달하는 ROSIS 사고 자료에 대하여 분석을 수행하였다. 분석을 위하여 치료법, 발견 시점, 발견 방법, 발견자의 직종 등으로 규격화한 후, 각 항목별로 분류 및 백분율화 하였다. 근접사고(Near Miss)를 포함한 1163건의 사고 사례에 대하여 외부방사선치료가 97%이고 근접방사선치료가 2%로 조사되었으며 그 외 기타로 1%가 분류되었다. 계획 선량이 잘못 전달된 사례가 44% (497건)에 달했고 이중 대부분을 차지하는 429건(86%)이 3회 분할치료이전에 발견되었고 13건의 경우는 11회 분할치료 이후에 발견된 것으로 조사되었다. 또한, 발견 시점은 다양하게 분포되는 것으로 조사되었는데, 약 42%가 환자 치료 중에 발견되었고 29%는 차트 검사 중에 발견되었다. 방사선 사고 발견빈도가 가장 높은 직업군은 치료실에서 근무하는 방사선사(53%)인 것으로 조사되었다. 1163건의 사고 사례 중에서 환자치료 이전에 오류를 발견한 경우가 24% (273건)로 조사 되어 대부분의 사고(70%, 813건)는 사고가 발생한 이후에 발견된 것으로 조사되었다. ROSIS 분석을 통해 획득한 이러한 경향은 한국의 경우에서도 크게 다르지 않을 것으로 사료되므로 사고 예방과 조기 발견을 위한 보다 다양하고 체계적인 연구가 필요할 것으로 예상된다.

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

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제27권2호
• /
• pp.91-102
• /
• 2009

목 적: 세기조절방사선치료에 있어서 치료 전 환자별 정도관리(QA)에 사용하는 EDR2 필름과 2차원 이온전리함배열(MatriXX), 그리고 전자포탈영상장치(EPID)에 대해 절대선량계와 상대선량계로서의 정확도와 효율성을 평가했다. 대상 및 방법: 6 MV X-선을 이용하여 두 가지 유형(기준 조사면, 오차 평가 조사면)의 세기조절 조사면을 설계하고 EDR2 필름, MatriXX, EPID를 사용하여 절대선량과 상대적 선량분포를 비교, 분석했다. 세 시스템의 절대선량 정확성을 평가하기 위해 세 시스템의 선량 측정값과 전리함 측정값을 비교했고, 상대적 선량분포 평가를 위해 기준 조사면과 의도적으로 MLC leaf 위치를 변형시킨 오차 평가 조사면에서 감마($\gamma$)값과 조사면 수직 프로파일을 분석했다. 또한, 환자별 QA 전 과정을 수행하는데 소요되는 시간을 측정하여 시스템에 따른 업무 부하를 비교했다. 결 과: EDR2 필름, MatriXX, 그리고 EPID의 절대선량 측정값과 전리함 측정값을 비교한 결과 EPID는 1%, MatriXX는 2%, EDR2 필름은 3% 이내의 오차 측정 정확도를 보였다. EDR2 필름과 EPID는 허용기준 3%/3 mm와 2%/2 mm 모두에서 감마값이 1을 초과하는 화소($\gamma$%>1)가 전체 화소의 2% 이내였다. 그러나 MatriXX의 경우 3%/3 mm에서는 1% 이내의 오차를 보였으나 2%/2 mm를 적용한 $10\times20\;cm^2$와 $10\times10\;cm^2$에서는 각각 5.94%와 4.95%로 증가했다. 세 시스템으로부터 얻은 오차 평가 조사면의 선량 분포를 치료계획 장치로부터 얻은 기준 조사면과 중첩하여 감마 분석한 결과, 3%/3 mm에서 EDR2 필름이 -4 mm의 MLC leaf 오차 식별이 가능했고 EPID는 -3 mm 오차를 감지했다. 2%/2 mm의 경우, EDR2 필름과 EPID에서 각각 -3 mm와 -2 mm의 오차 식별이 가능했다. 그러나 MatriXX의 경우 경계가 불분명해 오차 구분이 어려웠다. 환자별 QA 전 과정을 수행하는데 소요되는 시간은 EDR2 필름이 약 110분, MatriXX가 약 80분, EPID가 약 55분이었다. 결 론: 본 연구는 IMRT의 치료 전 환자별 QA를 위한 EDR2 필름, MatriXX, 그리고 EPID의 측정 정확도와 효율성을 분석했다. EDR2 필름과 EPID는 선량 측정 정확도가 우수했으며, MatriXX는 측정 시간이 짧았다. 본 연구 결과는 임상에서 효율적인 IMRT QA 시스템을 구축하는데 좋은 자료가 될 것으로 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제25권4호
• /
• pp.249-260
• /
• 2007

목적: 국내에서 시행되고 있는 세기변조 방사선 치료(IMRT)의 품질 향상을 위하여, 우편으로 시행하는 원격 품질보증 시스템을 개발하고, 이 시스템의 정확성 확인에 이어서, 국내 의료기관에서 타당성을 검증한다. 대상 및 방법: 원격 품질 보증 시스템은 두경부 팬톰과 IMRT의 치료계획 지침을 포함하는 사용자 설명서로 구성되어 있다. 두경부 용 팬톰은 내부에 CT영상에서 분별이 가능한 모사 치료표적(target)과 3개의 위험장기(좌, 우 이하선, 척추)를 포함하고 있으며, 각 모사 장기의 중심에서 열형광 소자(TLD)를 삽입하여 흡수 선량을 측정하도록 구성되어있다. 또한 2차원상의 선량분포를 확인 가능하도록 Gafchromic@EBT 필름을 2개의 평면에 삽입하도록 고안하였다. 고안된 팬톰과 사용자 설명서를 국내의 4개 기관에 보내어, 팬톰에 대한 IMRT치료계획을 수행하고 치료를 시행하였다. 치료계획 시 예측된 치료표적과 위험장기 내의 각 TLD에서 예측되는 절대 선량과 TLD의 측정값을 비교하였고, 횡단면에서 면의 중심을 지나는 2개의 직교하는 수평선과 수직선상에서 예측되는 상대적인 선량분포 값과 실제 측정값을 비교하였다. 결 과: 치료 표적에서의 선량측정 값은 모두 치료계획시의 예측값과 3% 오차 안에서 일치하였으나(평균오차, 1.5%), 좌우 이하선에 해당하는 위험장기에서는 최소 3.3%최대 19.8%의 차이를 보였다. 척추에 해당하는 위험장기에서의 오차의 범위는 $0.7{\sim}1.4%$였다. 2차원 선량분포는 3개 기관에 대한 자료를 분석하였는데, 직선상에서 예측 값과 5%이상의 차이를 보이는 비율이 수평선에서는 $7{\sim}27%$, 수직선상에서는 $7{\sim}14%$였다. 결 론: 본 연구에서 개발한 IMRT치료의 원격 품질보증 시스템과 사용자 설명서는 국내 시행이 가능한 상태로 판단된다. 그러나, 시행 시에 치료표적에서의 오차는 크지 않을 것으로 예상이 되지만, 위험장기에서의 오차는 클 것으로 예상되며, 이에 대한 방안이 마련돼야 할 것이며, 또한 임상의 중요성과 연관해 의미 있는 2차원 선량분포의 기준 마련이 요구된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제21권4호
• /
• pp.291-298
• /
• 2003

목적: PCS연구의 목적은 임상 방사선치료 QA의 표준 연구 수단을 구축하고, 방사선치료 과정의 기본 요소를 결정하고, 협동 임상시험의 기반을 제공하고, 외국과의 비교 연구를 위한 기본 자료의 구축에 있다. 우리나라 임상 방사선종양학의 PCS 연구기법으로서 구축한 웹 기반의 PCS 시스템의 개발 및 특성을 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 본 시스템은 메인서버와 외부에 구축한 2중 백업서버로 구성되어 있다. 리눅스 운영 체제 및 MySQL데이터베이스를 이용하여 프로그램을 완성하였다. PCS 대상이 되는 종양으로서의 개발 우선 순위는 1989년부터 1999년 사이에서 우리나라 전국의 방사선종양학과에서 치료빈도가 많은 순서를 근거로 결정하였다. 결과: 2003년 초반에 웹 기반의 임상 PCS시스템이 구축되었다. 웹 주소는 www.pcs.re.kr이며, 우선 유방암, 직장암, 식도암, 후두암, 폐암 및 전이성 뇌종양을 대상으로 하였다. 완성된 개발항목의수는 1,000 항목을 상회하였다. 구축된 시스템은 사용자 편의성 충족, 기입 내용 중복 확인, 자료 기밀성, 자료 보존 및 사본 작성, 이중 백업, 통계 분석 지원등을 구현하였다. 문자화된 자료 외에 영상 자료도 입력되도록 시스템을 구축하였다. 아울러, 임상시험승인 관련 양식지원, 무작위 자료 추출, 방사선종양학과의 구조적 요소 파악 기능도 갖추었다. 결론: 본 시스템은 PCS분야에서는 최초로 구축되고 작동되는 웹 기반 시스템이다. 구축한 시스템을 통해서 단시간 내에 표본 자료의 수집이 가능하여 시간 및 비용을 절약할 수 있게 되었으나 구축자료의 신뢰도 확인을 별도의 검증과정은 필수적이다. 본 연구팀이 개발한 본 웹 기반 시스템은 향후 PCS 연구 또는 자료 수집이 필요한 유사 연구 상황에 응용될 수 있는 표준적인 기법으로서의 활용되기를 희망한다.