• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.174-182
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• 2010

본 연구는 호흡 정보를 갖고 있는 PET 영상의 표준섭취계수(SUV: standard uptake value)를 이용하여 보다 정확하고 편리한 호흡동조 방사선치료의 metabolic target volume (MTV) 적용에 대한 유용성을 평가하고자 하였다. 평가를 위해 4D 팬텀에 임의의 인공산물을 만들어 PET 영상을 획득하였으며, 최대 SUV를 기준으로 임의로 설정한 50%, 30%, 그리고 5%의 SUV에서의 VOIs (Volumes Of Interest)와 호흡동조 방사선치료를 위한 4D-CT를 통해 획득한 호흡위상백분율에서 설정한 GTV (Gross Target Volume)을 비교하였다. 4D-CT를 통해 얻은 총합 GTV와 PET 영상의 30% SUV로 얻은 VOI와의 비교는 50%의 SUV로 얻은 VOI의 비교 결과보다 종(Longitudinal) 방향에서의 오차가 상당히 감소되었으며 4D 총합 CTV와 가장 일치하는 PET 영상은 5% SUV로 얻은 VOI로 관찰되었다. 4D PET/CT에서 전체 호흡의 25% 흡기에서 25% 호기까지 호흡위상백분율 영상의 30% SUV로 얻은 VOI는 IGRT (Image-guided radiation therapy)에 적용되는 4D-CT의 동일한 호흡위상백분율 영상에서 설정한 GTV와 비교한 결과, 최대 0.5 cm 이하로 잘 일치하였으며 4D PET의 5% SUV로 얻은 VOI의 경우 모든 방향에서 잘 일치하였다. 따라서 IGRT의 MTV 적용에 있어서 일반 PET 영상의 이용보다 4D PET 영상의 적용이 더 유용함을 보였다. 본 연구결과 현재 핵의학과에서 인체종양의 VOI를 30% SUV로 권고하고 있지만 30% 이하의 주변 SUV와 구분되는 최소 SUV를 선택해 적용한다면, 더욱 유용한 MTV 적용이 될 것으로 판단된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-9
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• 2003

I. 목적 MLC의 단점인 조사영역경계의 요동현상이나, 반음영의 크기를 감소시킬 수 있는 HD270 MLC에 관한 소개와 유용성에 대해 평가하였다. II 대상 및 방법 HD-270 MLC는 PRIMUS(Siemens)의 치료테이블(ZXT) 과 다엽콜리메이터(3D MLC)를 leafs면에 수직방향으로 이동시킴으로써 유효반음영과 조사영역 경계의 요동을 감소시킨다. HD-270 MLC의 효율성과 적당한 resolution을 결정하기 위해 field edge angle(Y축과 이루는 각)이 0도에서 75도까지 15도의 간격으로 된 다각형의 field를 만들고 resolution은 5mm, 3mm, 2mm로 각각의 HD-270 group을 만들어 Siemens사 선형가속기(PRIMUS)의 6MV 광자선을 사용하여 solid phantom에서 SAD 100cm, depth 1.5cm으로 X-Omat film(Kodak)에 60MU로 조사하였다. 조사된 film은 Lumiscan75(LUMISYS)로 스캔해서 RIT113(Radiological Imaging Technology Inc. USA)으로 분석하여 유효반음영과 조사영역 경계의 요동의 변화를 측정하였다. 그리고 치료테이블 움직임의 정확성을 테스트하기 위해 테이블 위에 50Kg의 인체모형팬텀을 놓고 0.001inch의 정밀도를 가진 dial gauge로 가로, 세로, 수직의 세 직각방향으로 ${\pm}5mm,\;{\pm}4mm,\;{\pm}3mm,\;{\pm}2mm$단계별로 측정하였다 III. 결과 Resolution과 field edge angle이 증가할수록 유효반음영과 조사영역 경계의 요동현상은 증가하였다. 그리고 지멘스 ZXT 치료테이블움직임의 오차범위는 ${\pm}1mm$ 이내로 양호하였다. IV. 결론 최근 많이 사용되어지고 있는 다엽콜리메이터의 문제점들을 보완 할 수 있는 HD-270 MLC를 사용함으로써 MLC의 임상적용범위를 보다 넓힐 수 있을 것이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.74-80
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• 2001

목적 : 강내에 발생된 종양치료용 원통형 전자선 조사기구(Electron cone)는 기하학적으로 강내벽에 위치한 종양치료에 부적당하므로 후방 또는 측면방향으로 산란되는 전자선을 이용하여 체강 내벽점막 등에 발생된 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 산란전자선 치료방법을 개발하고자 한다. 강내조사기구내에 전자선 입사방향에 수직 또는 일정한 각도의 산란판을 배치하여 측면방향으로 산란전자선을 방출시키는 강내 측면조사기구를 제작하고 산란판의 제원과 전자선 에너지에 따라 산란방출된 산란선의 특성과 조직내 선량분포를 측정 평가하였다. 새상 미 방법 : 외부조사용 전자선조사기구(Electron cone) 대신에 강내 삽입용 전자산란선 조사통(Intracavitary backscatter electron cone)과 이를 콜리메이터와 연결시킬 수 있는 차폐연결기구(Shielded electron device)를 고안하였다. 산란전자선 조사기구는 직경이 $2\~3\;cm$이고 길이가 25 cm인 금속(내식강)원통을 이용하였으며 입구에서 20 cm위치에 산란판을 부착시키고 원통 측면에 직경 $1\~2\;cm$의 산란선 방출구를 제작하였다. 산란판은 $2\~10\;mm$의 연판을 사용하였으며, 오제전자와 특성 엑스선을 제거하기 위하여 주석, 구리, 알루미늄판 등을 부착시켰으며 종양위치를 관찰할 수 있도록 표면을 처리하였다. 고에너지 방사선치료용 선형가속기(Clinac 2100C/D)에서 발생된 $6\~12\;MeV$ 에너지의 전자선을 이용하였으며 선량측정은 평행평판형 전리상(Markus chamber, PTW 23343)을 조직등가 팬텀(Polystyrene)에 삽입하여 측정하였다. 전자산란선의 에너지분포는 Monte Carlo (EGS4) 계산으로 예측하였으며 조직내 선량분포는 필름 흑화도(X-Omat V, Wellhofer 700i)에 의하여 측정하였다. 결과 : 전자선 입사에너지가 6 MeV일 때 전자산란선의 평균 에너지는 약 1.5 MeV 이었으며 산란각이 클수록 에너지는 줄어들었다. 입사 전자선 에너지 6 MeV 에서 산란판의 각도 $30^{\circ},\;45^{\circ}$ 에 따른 최대선량지점은 산란선 방출구의 중심에서 각각 5 mm 및 -10 mm지점의 표면에서 발생되며 입사전자선에 대한 전자산란선의 선량비는 약 $8.5\%$ 내외로 측정되었다. 입사전자선에너지 6 MeV에서 산란판각도 $45^{\circ},\;60^{\circ}$에 의한 $50\%$의 심부선량분포는 각각 6 mm와 7 mm 깊이에 도달하였으며 입사에너지 증가에 비례하였다. 결론 : 전자선 후방산란의 특성을 연구하고 이를 인체 강내 측방 점막부위에 발생한 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 강내 전자산란선 조사통을 고안 제작 하였다. 시험용으로 제작한 전자산란선 조사기구를 이용하여 전자선 에너지와 산란판의 각도에 따른 산란선의 선량비율과 심부율을 측정하였다. 구강, 자궁, 직장 등 강내측벽 점막 등에 발생된 악성종양의 모양과 깊이에 가장 적당한 입사 에너지, 산란판의 각도, 산란창구 및 조사각도를 선택함으로서 방사선치료방법을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권1호
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• pp.27-33
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• 2011

과학 기술의 발달로 인해 의료 방사선 장비 또한 첨단화 되고 있으며 정확한 진단과 치료를 할 수 있게되어 의료의 질적 향상은 물론 양적인 면에서도 그 사용이 날로 증가하고 있는 추세이다. 특히 환자 피폭선량에 대부분을 차지하는 CT(Computed Tomography) 촬영의 건수는 크게 증가하고 있다. 치과 방사선 검사의 경우 정확한 병변 진단을 위한 CT 및 CBCT(Cone Beam Computed Tomography) 의 도입으로 과거에 비해 환자는 많은 선량을 받게 되었다. 본 연구에서는 인체 팬텀과 TLD-100H를 이용하여 치과 방사선 검사별 조직의 흡수선량을 측정하고 ICRP 60, 103에 따라 유효선량을 계산하였다. ICRP 60, 103에 따른 유효선량 값은 파노라마 검사의 경우 $5.1{\mu}Sv$, $29.5{\mu}Sv$, 세팔로 검사의 경우 $11.2{\mu}Sv$, $14.4{\mu}Sv$, 이며 CBCT는 상악골의 경우 $53.7{\mu}Sv$, $209.6{\mu}Sv$, 하악골은 $129{\mu}Sv$, $391.5{\mu}Sv$ 그리고 CT에서는 상악골의 경우 $93.3{\mu}Sv$, $139.5{\mu}Sv$이며 하악골은 $282.7{\mu}Sv$, $489.7{\mu}Sv$로 평가 되었다. CBCT 검사의 경우 유효선량은 CT 검사에 비해서는 적지만 파노라마 검사 및 세팔로 검사에 비해서는 높게 평가되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권3호
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• pp.299-306
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• 2009

MDCT의 시간분해능 향상과 등방성 해상능(isotrophic resolution) 영상의 획득, 그리고 지능적인 심전도 동조를 바탕으로 하여 심혈관 질환의 효과적인 진단검사로 인정받고 있는 후향적 심전도 동조화(retrospective ECG gating) 하의 coronary CT angiography는 상대적으로 많은 환자선량을 제공함으로 인해 우수한 진단방법으로서의 장점을 반감시키고 있다. 이에 각 장치 제조사에서는 환자선량을 감소시키는 방법의 연구가 활성화되어 왔으며, 이의 일환으로 지능적인 cardiac dose modulation 기술과 전향적 심전도 동조화(prospective ECG gating)를 사용한 sequential scan이 도입되고 있다. 이에 본 연구에서는 64 채널 MDCT에서 54 kg, 163 cm인 여성 인체모형팬텀을 대상으로 하고 형광유리선량계를 사용하여 후향적 심전도 동조화 하의 coronary CT angiography 프로토콜에서 환자선량의 정량적 평가와 환자선량 감소를 위해 본원에서 선택적으로 적용하고 있는 5가지 검사 프로토콜을 적용하였을 경우의 effective dose와 중요 부위의 organ dose를 측정 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) Dose modulation없이 120 kVp와 210 mAs의 노출조건으로 retrospectively ECG gated helical scan으로 시행한 conventional coronary CT angiography 프로토콜의 effective dose는 17.8 mSv였으며, 심장의 organ dose는 103.8 mGy였다. 2) 관전압을 120 kVp에서 100 kVp로 낮추었을 경우 effective dose는 11.0 mSv로 conventional coronary CT에 비해 38.2%가 감소하였으며, 심장은 67.3 mGy로 45.2%가 감소하였다. 3) Cardiac dose modulation을 적용한 경우 effective dose는 13.3 mSv로 conventional coronary CT에 비해 25.3%가 감소하였으며, 심장은 80.0 mGy로 22.9%가 감소하였다. 4) 100 kVp의 저관전압과 cardiac dose modulation을 적용한 경우 effective dose는 8.1 mSv로 conventional coronary CT angiography에 비해 54.5%가 감소하였으며, 심장은 49.5 mGy로 52.3%가 감소하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.77-81
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• 2014

목 적 : 현재 전뇌 방사선 치료 시 두부의 고정을 위하여 Optimold가 사용되고 있다. 하지만 Optimold로 인한 산란선에 의해 피부선량이 약 22% 증가하게 된다. 백내장을 일으키는 최소선량이 2 Gy 이므로 특히 수정체에서는 영향이 크다고 볼 수 있다. 이에 전뇌 방사선 치료 시 Optimold 안구 부분의 유무에 따른 수정체에 흡수되는 선량을 비교평가 하고자 한다. 대상 및 방법 : 안구 부분의 Optimold의 유무에 따른 수정체에 흡수되는 선량을 비교평가 하고자 인체모형팬텀(Anderson Rando Phantom, USA)의 수정체 부분에 5mm bolus를 올려 Optimold mask를 만들었다. 모의치료 시 수정체의 선량측정을 위해 bolus 밑에 GAFCHROMIC EBT3 film을 위치시켜 모의치료를 진행하고 전산화치료계획시스템(Pinnacle, PHILIPS, USA)을 통해 치료계획을 수립한 후 치료도 동일하게 진행하여 3회 반복측정 하였다. 안구 부분의 Optimold mask를 제거하고 위와 동일한 방법으로 측정하였다. 디지털 평판 스캐너(Expression 10000XL, EPSON, USA)를 이용하여 film을 스캔한 후 선량을 측정하여 안구 부분의 Optimold mask의 유무에 따른 선량을 비교평가 하였다. 결 과 : 안구 부분의 Optimold mask가 있을 때 모의치료 시 $10.2cGy{\pm}1.5$, 치료 시 $24.8cGy{\pm}2.7$, 안구 부분의 Optimold mask를 제거하였을 때 모의치료 시 $12.9cGy{\pm}2.2$, 치료 시 $17.6cGy{\pm}1.5$로 측정 되었다. 결 론 : 안구 부분의 Optimold mask를 제거하였을 경우 제거하지 않았을 경우에 비하여 모의치료 시 약 3 cGy의 선량이 증가하였고 치료 시 약 7 cGy의 선량이 감소하였다. 전 치료과정 중 수정체의 흡수선량이 약 27%감소되어 방사선감수성이 높은 수정체에 흡수되는 선량이 줄어 백내장을 일으킬 확률과 부작용을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.89-97
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• 2021

목 적: 본 연구에서는 자궁경부암 방사선치료 시 전산화치료계획에 없던 직장 내 가스 용적 변화에 따른 선량변화를 비교 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형 팬텀(Anderson Research Laboratories Inc, RANDO^TM phantom, USA)의 전산화 단층촬영 영상에 전산화치료계획시스템(Eclipse^TM Treatment Planning System, Varian, Palo Alto, version 15.6, USA)으로 9개의 필드를 이용한 정적 세기조절방사선치료계획(Static Intensity Modulated Radiation Therapy, S-IMRT)과 Full arc로 두 방향의 체적변조회전방사선치료계획(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)을 수립하였다. 임의의 가스 변수는 0.5 cm 단위로 2.0 cm까지 변화를 주어 계획표적체적(Planning Target Volume, PTV)에 포함될 수 있도록 하였다. 표적에 대한 처방선량지수(Conformity Index, CI), 선량균질지수(Homogeneity Index, HI), PTV D_max를 구하였고, 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)에 대한 최소선량(Minimum Dose, D_min)과 평균선량((Mean Dose, D_mean), 최대선량(Maximum Dose, D_max)을 계산하여 비교하였다. T-검정을 실시하여 p-value를 구했으며 유의수준은 0.05로 설정하였다. 결 과: S-IMRT와 VMAT의 HI 결정계수(R²)는 0.9423, 0.8223으로 상관관계가 비교적 명확하였고, PTV D_max 결과 임의의 가스 용적이 커질수록 최대 2.8%까지 증가하는 것으로 나타났다. OAR의 경우 두 전산화치료계획 모두 방광에서 유의한 차이가 없었고, 직장의 경우 +1.0 cm 이상의 가스 용적에서 두 전산화치료계획 모두 D_mean 700 cGy 이상의 유의한 선량 차이가 나타났다. 방광의 D_mean을 제외한 모든 값에서 p-value 0.05 이하로 통계적인 유의한 차이를 확인하였다. 결 론: 기준 전산화치료계획에 없던 가스 발생 시 가스 용적 크기가 커질수록 PTV의 선량 변화와 직장에 전달되는 선량이 증가하였다. 방사선치료 진행 시 직장 가스의 용적이 클 경우 발생 할 수 있는 선량 전달 오류를 최소화하기 위한 노력이 반드시 필요한 것으로 판단되었다. 향후 가스 용적의 다양한 크기와 위치를 변수로 설정하여 추가적인 연구가 진행되어진다면 유익한 평가가 이루어 질 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.137-147
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• 2014

목 적 : 호흡연동 용적변조 회전방사선치료(Gated Volumetric Modulated Arc Therapy)에서 환자의 호흡주기 변화에 따른 선량전달의 정확성을 검증하고자 한다. 대상 및 방법 : 실험에는 TrueBeam STxTM(Varian Medical Systems, Palo Alto, CA)치료기를 사용하였다. 인체모형등가팬텀(Rando Phantom, Alderson Resarch Laboratories Inc. Stamford. CT, USA)의 전산화단층영상에 전산화치료계획시스템(Eclipse 10.0, Varian, USA)을 이용하여 10 MV FFF(Flatenning Filter Free), 선량률 1200 MU/min으로 1500 cGy/fx(Case1, 2, 3)과 220 cGy/fx(Case4, 5, 6)의 치료계획을 수립하였다. $QUASAR^{TM}$ Respiratory Motion Phantom(Modus Medical Devices Inc)을 이용하여 1.5, 2.5, 3.5, 4.5 sec의 일정한 호흡주기와 평균호흡주기가 2.2, 3.5 sec인 환자의 호흡주기를 재현하였고 위상모드 30~70% 구간에서 방사선이 조사되도록 설정하였다. 각각의 호흡 조건에서 2차원 이온전리함 배열 검출기(I'mRT Matrixx, IBA Dosimetry, Germany)와 MultiCube Phantom(IBA Dosimetry, Germany)을 이용하여 측정하였고 세기변조 방사선치료 분석 프로그램(OmniPro I'mRT, IBA Dosimetry, Germany)을 이용하여 Gamma pass rate(3 mm, 3%)을 비교하였다. 결 과 : Case 1, 2, 3, 4, 5, 6의 Gamma pass rate은 일정한 호흡주기 1.5 sec에서 100.0, 97.6, 98.1, 96.3, 93.0, 94.8%, 2.5 sec에서 98.8, 99.5, 97.5, 99.5, 98.3, 99.6%, 3.5 sec에서 99.6, 96.6, 97.5, 99.2, 97.8, 99.1%, 4.5 sec에서 99.4, 96.3, 97.2, 99.0, 98.0, 99.3%의 결과를 보였다. 환자의 호흡을 재현한 경우 평균 호흡주기 2.2 sec에서는 97.7, 95.4, 96.2, 98.9, 96.2, 98.4%, 3.5 sec에서는 97.3, 97.5, 96.8, 100.0, 99.3 99.8%의 결과를 보였다. 결 론 : 2.5 sec이상의 일정한 호흡주기와 환자의 호흡을 재현한 실험에서 Gamma pass rate 95%이상의 임상적으로 신뢰할 만한 결과를 보였다. 일정한 호흡주기 1.5 sec의 Case 5, 6 에서 93.0, 94.8%의 결과를 보였으나 100명의 환자 호흡주기 분석 결과 1.5 sec의 호흡을 지속했던 경우는 없었던 점으로 보아 대부분의 호흡조건에서 정확한 선량전달이 가능함을 확인 하였다. 다만 극히 짧은 호흡주기로 인한 오차발생 가능성을 배제할 수 없기 때문에 치료전 선량전달 정확성 검증이 선행되어야 하며 모의치료시 환자 교육으로 안정된 호흡을 유지하고 정확한 모니터링을 통해 치료중 환자 호흡변화에 대처한다면 더욱 안정적이고 정확한 치료가 이루어질 것으로 사료된다.