• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제4권2호
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• pp.19-25
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• 1993

연구목적 : Lang cancer의 치료계획에서 내부 장기 밀도의 입력에 의한 선량보정 및 선량분포를 확인할 수 있는 CT planning과 contour CT image만으로 planning한 경우의 치료 계획을 비교 검토하여 치료선량의 차이, 치료면적의 교정, 선량의 loading의 교정을 통한 CT planning의 우수성을 밝히고자 한다. 대상 및 방법 : 영남대학교 치료방사선과에서 1990년 4월 1일 부터 1993년 8월 31일까지 방사선 치료한 폐암환자 87명을 대상으로 Contour나 CT image만을 사용한 치료 계획과 밀도를 입력한 CT를 받은 치료계획에서의 총선량과 선량분포등을 비교 검토하였다. 결과 : 폐암환자 87명 전원, Contour와 CT를 이용한 선량비교에서, Contour로 한 경우가 CT로 한 경우보다 높게 나타났으며, 선량 차이가 5%이하인 경우가 45명(52%), 5%에서 10%이하인 경우가 25명(29%), 10%에서 15%이하인 경우가 15명(17%), 15%이상인 경우가 2명(2%)으로 나타나서 45명(52%)에서 5%이상의 선량차이를 보여 contour로 치료계획을 할 경우 신중한 치료 선량의 선택이 필요함을 시사하였다. Simulation을 한 후 CT planning을 시행하여 치료 Field을 확인한 뒤, 치료 부위를 넓히거나 줄여서 보정한 경우가 18/87(21%)였고, 선량 loading의 변경이 있었던 환자는 15/87(17%)였다. 결론 : 본원의 CT planning은 부위별 정확한 밀도가 측정 입력되어 치료계획을 함으로써 tumon volume과 Critical orcal에 조사되는 정확한 선량을 알 수 있어서 Tumor control을 위한 총선량의 정확한 계산이 가능할뿐 아니라 field의 교정, loading의 변화등으로 적절한 선량 분포를 얻을 수 있어서 치료효과를 높일 수 있으며 주위 정상조직에 조사되는 방사선량을 정확히 측정함으로서 합병증을 최소화할 수 있어 therapeutic gain을 높이는데 밀도가 입력되는 CT planning에 크게 기여할것으로 기대된다. 또한 10%이상의 선량차이가 있을때 local control의 저하 가능성이 30%정도 될 수 있음을 감안할 때 폐암치료에서의 밀도가 입력된 CT planning은 필수적임을 알 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권2호
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• pp.157-163
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• 2011

현재의 방사선 치료의학은 고도로 발전하여 다양한 기술의 방사선 치료기술(IMRT, SRS, 3D-RT, 등)이 행하여지고 있다. 자궁경부암의 방사선 치료나 직장암의 방사선 치료에서는 아직까지 보편화된 치료법인 3문 조사법이나 4문조사법을 실시하고 있다. 2차원 치료 시 치료부위 피부에 방사선에 의한 화상이 생기게 된다. 이러한 피부 부작용은 방사선 치료의 대표적인 부작용이라 할 수 있다. 지금까지는 피부선량 측정에 있어서 1회 측정으로 총 치료기간을 환산하여 피부선량을 기술하였다. 본 연구에서는 환자의 매회 치료 시 마다 피부선량을 측정하였다. 피부선량 측정에는 누적선량 측정에 적합한 유리선량계를 사용하였다. 피부선량 측정 후 치료계획 장치에서 측정한 피부선량과 비교 분석하였다. 치료기간 동안 매번 측정한 피부선량과 치료 계획 장치에서 계산한 선량을 서로 유의성 분석을 실시한 결과 유의하다는 결과를 없었다. 환자치료 시 움직임에 의한 오차가 있음에도 치료 계획 장치의 계산 선량과 비교하여도 오차범위에 합당하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권2호
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• pp.131-141
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• 2007

목 적: Irregular Surface Compensator (ISC)를 이용한 유방암의 방사선치료 계획과 쐐기필터를 이용한 치료계획의 선량분포 및 폐야의 선량을 비교, 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 수술 후 조직결손이 있는 유방암 환자를 대상으로 쐐기필터를 이용한 접선조사와 ISC를 이용한 접선조사로 처방선량(5,040 cGy)의 95%가 유방조직에 분포하도록 Varian (미국)사의 Eclipse (RTP)로 치료계획을 수립하여, 고선량영역과 선량체적분포도를 비교하고, 구형아크릴팬텀에 film을 이용하여 치료계획검증을 실시하였다. 결 과: 쐐기필터를 이용한 접선조사의 경우 치료부위 내에서 최대선량점 107.5%와 20 Gy의 선량이 폐의 체적에 7.63%가 조사되며, ISC의 경우 치료부위 내에서 최대선량점 106.4%와 폐의 체적 6.5%에 20 Gy 조사되도록 설계되었다. 팬텀을 이용한 필름 측정결과 개조사야와 쐐기필터를 이용한 경우 105$\sim$110%의 고선량 지역이 팬텀의 상부에 바나나 모양과 양쪽 가장자리에 각각 분포 하였으며 ISC의 경우 100$\sim$105%의 고른 선량 분포로 나타났다. 결 론: 쐐기필터를 보상체로 이용할 경우 선량계산 단면의 선량분포 조절은 가능하였으나 그 외 다른 치료부위의 입체적 조절이 불가능하여 선량분포를 개선 할 수 없었고 ISC는 선량의 입체적 조절이 가능하여 피부 표면이 불균등한 치료부위의 선량 보정과 심부 정상조직의 선량감소 등의 이점이 있어 유방이외 조직결손이 많은 수술부위 치료 등에도 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.633-640
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• 2023

최근 근접 치료에서 방사선 차폐막을 사용하여 선량 분포를 변조하여 선량을 전달하는 정적 및 동적 변조 근접 치료 방법이 개발됨에 따라 새로운 방향성 빔 세기 변조 근접 치료에 적합한 역방향 치료 계획 및 치료 계획 최적화 알고리즘에서 선량 계산에 필요한 파라미터 및 데이터의 양이 증가하고 있다. 세기 변조 근접 치료는 방사선의 정확한 선량 전달이 가능하지만, 파라미터와 데이터의 양이 증가하기 때문에 선량 계산에 필요한 경과 시간이 증가한다. 본 연구에서는 선량 계산 경과 시간의 증가를 줄이기 위해 그래픽 카드 기반의 CUDA 가속 선량 계산 알고리즘을 구축하였다. 계산 과정의 가속화 방법은 관심 체적의 시스템 행렬 계산 및 선량 계산의 병렬화를 이용하여 진행하였다. 개발된 알고리즘은 모두 인텔(3.7GHz, 6코어) CPU와 단일 NVIDIA GTX 1080ti 그래픽 카드가 장착된 동일한 컴퓨팅 환경에서 수행하였으며, 선량 계산 시간은 디스크에서 데이터를 불러오고 전처리를 위한 작업 등의 추가 적으로 필요한 시간은 제외하고 선량 계산 시간만 측정하여 평가하였다. 그 결과 가속화된 알고리즘은 CPU로만 계산할 때보다 선량 계산 시간이 약 30배 단축된 것으로 나타났다. 가속화된 선량 계산 알고리즘은 적응방사선치료와 같이 매일 변화되는 어플리케이터의 움직임을 고려하여 새로운 치료 계획을 수립해야 하는 경우나 동적 변조 근접 치료와 같이 선량 계산에 변화되는 파라미터를 고려해야 하는 경우 치료 계획 수립 속도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.11-19
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• 2014

목 적 : 최적화 알고리즘에 적용되는 최적화 인자들의 영향을 고려하여, 가장 적합한 인자 값을 도출함으로써 이상적인 치료계획을 쉽게 설계할 수 있도록 하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 연구의 세기조절방사선치료에서 선량계산 알고리즘은 PBC(Pencil Beam Convolution)이고, 최적화 알고리즘은 DVO(Dose Volume Optimizer 10.0.28)이다. 두경부 환자의 세기조절방사선치료에서 치료계획용적의 처방선량은 동시에 2.2 Gy와 2.0 Gy가 될 수 있도록 하였다. 치료계획은 6 MV, 7개의 조사야로 역선량계산방법으로 수립하였다. 최적화 알고리즘 인자는 용적선량-조건강도(Priority, Constrain), 선량부 드럼강도(Smooth)로 선정하고, 각 인자들의 변화량에 따른 치료계획의 영향을 분석하였다. 용적선량-조건강도는 기준 조건강도를 정하고, 비율은 같지만 절대 값은 다른 최적화 과정을 실시하였다. 또한 조건강도의 절대 값에 변화에 따른 치료용적과 주변 정상장기들을 평가하였다. 선량부드럼강도는 기준 조건의 단순 변화와 용적선량-조건강도와 관련시킨 변화를 치료계획에 반영시켰다. 치료계획은 처방선량지수(Conformal Index, CI), 처방선량포함지수(Paddick's Conformal Index, PCI), 선량균질지수(Homogeneity Index, HI)와 각 장기의 평균선량으로 평가하였다. 결 과 : 용적선량-조건강도의 비율을 동일하게 하고 절대 값을 변화 시켰을 때 CI값은 다르지만, PCI는 $1.299{\pm}0.006$, HI는 $1.095{\pm}0.004$, D5%/D95%는 $1.090{\pm}1.011$으로 처방선량에 대한 영향은 유사하였다. 이하선의 평균선량은 용적선량-조건강도의 절대 값이 40, 60, 70, 90으로 증가될 때, 67.4, 50.3, 51.2, 47.1 Gy로 감소하였다. 각각의 치료계획에서 선량부드럼강도를 증가시켰을 때, PCI는 $1.338{\pm}0.006$로 증가된 값을 보였다. 결 론 : 용적선량-조건강도는 절대적인 값보다 각 조건의 비율에 따라 최적화 알고리즘에 영향을 주었다. 절대 값이 다르더라도 같은 비율을 유지하면 유사한 치료계획이 수립되었다. 성공적인 치료계획을 수립하기 위해 특히 보호해야할 정상장기의 용적선량-조건강도는 치료용적의 용적선량-조건강도의 50%이상 되어야한다. 선량부드럼강도는 용적선량-조건강도에 따라 비례하여 증가하거나 감소하여야 한다. 단순히 절대 값으로 적용하면 용적선량-조건강도는 그 조건을 충분히 만족시키지 못한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.469-476
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• 2016

본 논문에서는 움직이는 타깃을 대상으로 처방선량과 치료기법에 따른 흡수선량을 유리선량계를 이용하여 평가하였다. 타깃의 움직임에 따라 조사야에서 벗어나는 정도에 따른 선량을 MCNPX를 이용하여 모의모사하였으며 그 결과 조사야에서 이격하는 거리에 비례하여 감소하는 것으로 나타났다. 처방선량에 따른 흡수선량의 결과는 3D CRT의 경우 저선량에서 IMRT보다 흡수선량이 높은 것으로 나타났으며, 대선량에서는 IMRT가 더 높은 비율을 보였다. 치료기법에 따른 결과는 3D CRT가 가장 우수한 것으로 나타났으며, IMRT의 sliding window방식이 가장 낮은 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 3D CRT가 움직이는 타깃에 가장 높은 선량을 조사할 수 있는 기법으로 평가되었다. 하지만 정상조직의 보호효과와 환자의 상태 등을 고려한 적절한 치료기법의 선택으로 치료효과를 높일 수 있는 노력이 필요할 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-7
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• 2000

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권1호
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• pp.39-49
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• 2010

목 적: 좌측 유방의 방사선치료에 있어, 3 빔 또는 5 빔을 이용한 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy, IMRT)와 다중빔조사영역 치료기법(multistatic fields techniques, MSF) 사이의 선량학적 차이를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 개선된 선량 균일성을 만들 수 있는 가능성을 지닌 두 종류의 방사선치료 기술을 서로 비교 분석하였다. 첫째, 다중빔조사영역치료로 주조사야와 소조사야를 동시에 사용하여 치료하였다. 둘째, 고정된 다엽 조준기를 사용하는 IMRT로, 3 빔 또는 5 빔을 이용하였다. 유방보존술 후 방사선치료를 받은 16명의 초기 좌측 유방암 환자들을 대상으로 방사선치료계획들을 세운 다음, 이들을 선량학적 측면에서 비교 분석하였다. 결 과: $V_{95}$와 선량균일지수의 평균값은, 이 세 치료 사이에 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 방사선처방선량의 110% 이상을 받는 극심한 열점은 세 치료 모두에서 관찰되지 않았다. 동측 폐와 심장의 피폭 선량측정인자들에 대한 Tukey 검정에서, 세기변조방사선치료가 다중빔조사영역치료에 비해 저선량 영역의 피폭 선량을 유의하게 증가시킨 반면, 오히려 고선량 영역에서는 다중빔조사영역치료가 방사선 피폭을 약간 증가시켰다. 결 론: 선량 균일성 개선을 위해, 통상적인 쐐기기법 대신, 세기변조방사선치료보다 쉽게 계획되고 실시 될 수 있는 다중빔조사영역치료의 적용은 초기 좌측 유방암의 방사선치료 기술로 적합하다고 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권2호
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• pp.123-128
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• 1996

목적 : 악성 종양으로 인해 기도 폐쇄가 온 환자들을 저선량 및 고선량으로 내기관지 근접 치료하였을 경우의 대중치료 효과, 생존율 및 병발증을 비교 검토한다. 대상 및 방법 : 1988년 10월부터 1992년 6월까지 저선량 방법으로 21명, 1992년 8월부터 1994년 4월까지 고선량 방법으로 22명, 총 43명의 환자들에게 내기관지 근접치료를 시행하였다. 총 91회의 치료시, 모두 Fluorocopy하에서 굴절성 Fiberoptlc 내시경을 이용하였으며, 저선량 방법의 21회는 15-30 Gy를 0.75 cm 원경에, 고선량 방법의 64회는 5-7.5 Gy를 Ir-192 선원으로부터 1 Cm 원경에 각각 투사하였다. 결과 : 주관적 및 객관적 치료효과의 분석은 임상재진시 나타난 환자의 증상, 흥부 방사선 사진 및 흥부 단층촬영의 결과로 이루어졌다. 저산량으로 치료한 21명 중 15명의 환자와 고선량으로 치료한 22명 중 19명의 환자들이 주관적 치료효과가 있었음을 보였고, 8명의 저선량 환자와 10명의 고선량 환자가 흥부 방사선 사진과 단층 촬영상에서 객관적 효과가 있었음을 나타냈다. 결론 : 저선량 및 고선량 방사선에 의해 근접치료의 기술은 비교적 간단하며 환자가 별다른 후유증 없이 치료를 잘 받아 드리는 편이다. 이 치료 방법은 여생이 얼마 남지 않은 말기 폐암환자에게 내기관지 협착 내지는 폐쇄가 왔을 때 기관지의 공기소통을 원활히 증진시켜주는 대증치료 방법 이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권2호
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• pp.97-103
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• 2010

목 적: 상이한 치료장비를 이용하여 동일 부위에 중복하여 방사선치료 시 전산화치료계획장치간에 호환이 되지 않아 정상조직(Normal Tissue)의 총 흡수선량에 대한 평가의 한계점이 있다. 본 연구에서는 토모테라피(Tomotherapy)와 선형가속기(Linear accelerator)를 이용하여 동일 부위를 중복 치료할 때 환자가 받는 선량을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형팬텀(Anthropomorphic Phantom)을 대상으로 종양 및 정상조직을 묘사하여 선형가속기 치료계획장치 (Pinnacle 8.0: RTP)로 종양에 45 Gy 선량을 처방하고, 토모테라피 치료계획장치에서 종양에 15 Gy 선량을 처방하여 치료계획을 수립하였다. 토모테라피에서 수립된 치료계획을 통합가능 치료계획장치(Oncentra: RTP)에 전송한 후 동일한 조건으로 토모테라피 치료계획을 재현한 후 선형가속기에서 치료한 45 Gy를 합하여 총 선량 60 Gy의 치료계획을 구현하였다. 흡수선량 평가를 위해 두 개의 방사선 치료계획장치에서 얻어진 흡수선량(최소, 최대, 평균 선량) 및 관심 선량체적에 대해 서로 합(Total)한 값과 하나로 통합(Integration)하여 얻어진 값을 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 본원에서 치료받은 환자 중 선형가속기와 토모테라피로 동일 부위에 치료 받은 5명(두경부 2명, 복부 1명, 골반부 2명)에 대하여 동일한 방법으로 종양 및 정상 조직의 흡수선량을 비교 분석하였다. 결 과: 인체모형팬텀에서 하나로 통합하여 얻어진 값과 서로 합한 값의 비교에서 최소선량은 비장(Spleen, 12.4%), 최대선량은 소장(Small bowl, 10.2%)과 척수(Spinal cord, 5.8%)에서 큰 차이를 나타냈다. 두경부 환자의 경우 최소선량은 구강(Oral cavity, 20.3%), 오른쪽 수정체(Rt lens, 7.7%)에서 큰 차이를 나타냈으며, 최대선량은 척수(22.5%), 뇌간(Brain stem; 12.0%), 시 신경교차(Optic chiasm; 8.9%), 오른쪽 수정체(11.5%), 하악골(Mandible bone, 8.1%), 뇌하수체(Pituitary gland, 6.2%)에서 뚜렷한 차이가 나타났다. 복부 환자의 경우 최대선량은 왼쪽 신장(Lt kidney, 20.3%), 위(Stomach, 8.1%)에서 큰 차이가 나타났고, 골반 부위 환자의 경우 최소 선량은 방광(Bladder, 15.2%), 최대선량은 소장(5.6%), 방광(5.5%)에서 큰 차이를 나타냈다. 또한 동일 부위 방사선치료계획 시 정량화되지 못했던 신장의 20 Gy를 받은 체적($V_{20}$)에서 37%, 간(Liver)의 25 Gy를 받은 체적($V_{25}$)에서 23%가 선량체적히스토그램(DVH)에서 나타났다. 결 론: 하나로 통합하여 얻어진 값과 서로 합한 값의 비교에서 최소선량은 높게, 최대선량은 낮게, 평균선량은 동일한 값으로 나타났다. 또한 관심장기의 선량 체적($V_{20}$)보다 낮은 선량을 처방했을 때 구현하지 못했던 종양 및 정상조직의 흡수선량에 대하여 평가를 할 수 있었다. 향후 상이한 치료 장치들을 이용한 동일 부위 치료 시 흡수선량의 통합 평가뿐만 아닌 정확한 선량분포를 구현할 수 있는 치료계획장치의 개발이 요구되어지며, 이에 관련된 연구가 진행되어져야 한다.