• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2013년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.211-212
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• 2013

방사선 치료를 받는 모든 환자의 경우 먼저 모의 치료를 시행한 후에 동일한 자세로 방사선 치료를 실시한다. 이 때 무엇보다도 중요한 사항은 정확한 자세의 재현성이다. 직장암 환자의 방사선 치료를 시행하는 경우에도 모의 치료와 동일한 자세 유지가 요구되어진다. 하지만 호흡 및 환자의 여러 가지 요소에 의해 자세의 오차가 발생할 수 있다. 이에 본 논문은 직장암 환자의 방사선 치료를 시행하는 경우 오차가 발생할 수 있는 요소 중에 환자의 체지량 지수 차이에 의한 자세 재현성에 대해 알아보고 향후 자세 오차를 줄일 수 있는 방법을 모색하고자 한다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.59-59
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• 2003

목적 : 환자의 호흡에 의한 움직임 및 부정확한 환자 자세 setup 때문에 3 차원 전신 정위 방사선치료,3 차원 입체조형 방사선치료 IMRT와 같은 방사선 치료기술에서 병소에 대한 정확한 표적 위치측정은 매우 어려운 실정이다. 그러므로 본 연구는 방사선 치료시 환자의 움직임을 최대한 고정시켜 줄 수 있으며 환자 자세에 대한 setup 오차를 감소시키고 환자 전신에 산재한 병소의 위치를 좌표화할 수 있는 전신 정위 프레임 제작과 제작한 프레임에 대한 고정효과 및 재현성을 나타내는 환자 자세의 setup 오차를 평가하는데 있다. 재료 및 방법 : 자체 제작한 전신 정위 프레임 구조는 CT 영상 촬영 가능성에 중점을 두고 병소 표적의 좌표실현 및 환자체형에 따른 다양성 그리고 프레임에 대한 견고성 및 안정성 확인에 초점화하여 제작하였다. 이렇게 제작된 전신 정위 프레임에 대한 방사선 투과율 측정 실험과 CCTV 카메라와 DVR(Digital Video Recorder)를 이용해 환자 자세 변화에 대한 영상을 획득하여 matlab으로 구현한 오차분석용 프로그램으로 환자 외부자세에 대한 오차 비교 평가하고 CT 촬영에 의한 가상표적 위치측정 실험을 수행하였다. 또 한 고정벨트 추가 사용으로 인한 환자의 고정효과 정도를 살펴보았다. 결과 : 제작된 전신 정위 프레임에 대한 방사선 투과율은 마그네트론 10, 21 MeV의 에너지에서 95, 96% 의 투과율이 측정되었고 30 $^{\circ}$. 60 。각도의 경사로 빔이 전달될 때는 90.3, 94.4% 가 측정되었다. CCTV 카메라를 이용하여 흉부 및 복부의 움직임을 촬영한 영상을 Matlab프로그램으로 구현한 오차분석 프로그램을 적용한 결과, 환자 자세에 대한 오차의 평균값은 흉부의 lateral 방향에서는 3.63$\pm$1.4 mm, AP 방향에서는 2.1$\pm$0.82 mm이었다. 그리고 복부의 later의 방향에서는 7.0$\pm$2.1 mm, AP 방향에서는 6.5$\pm$2.2 mm 이었다. 또한 표적 위치측정을 위해서 환자의 피부에 임의의 가상표적을 부착하고 CT 촬영한 영상결과, 프레임으로 가상표 적에 대한 위치를 정확히 파악할 수 있었다. 결론 : 제작된 프레임을 적용하여 방사선투과율 측정실험, 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험, 가상표적 위치측정 실험 등을 수행하였다. 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험 경우, 더 많은 Volunteer를 적용하여 보다 정확한 오차 측정실험이 수행되어야 할 것이며 정확한 표적 위치 측정실험을 위해서 내부 마커를 삽입한 환자를 적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.6346-6352
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• 2013

직장암의 방사선치료는 정지된 영상을 이용하였다. 하지만 방사선치료 시 환자의 움직임이 발생된다. 이에 직장암 환자 14명을 대상으로 치료시간과 체형에 따른 기법별 자세오차를 비교하고자 하였다. 또한 평균오차에 대한 기법별 선량학적 변화량을 비교하였다. 비교를 통해 치료기법 선택의 기준을 마련하고자 하였다. 측정결과 3DCRT와 VMAT은 치료시간 및 자세오차가 비슷하였다. 이에 비해 IMRT는 치료시간이 약 2배, 자세오차는 약 4배 증가하였다. 체형에서는 비만형일수록 모든 치료기법에서 자세오차가 증가하였다. 선량평가에서는 소장측면에서는 동일한 오차에 대해 IMRT와 VMAT이 3DCRT에 비해 큰 폭의 선량증가를 보였다. 따라서 비만형인 직장암 환자의 경우 치료시간이 짧은 3DCRT를 적용하여야 한다. 소장의 피폭이 많을 경우에는 IMRT보다는 VMAT을 선택하여야 한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.55-62
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• 2021

목 적: 방사선 피부염은 유방암 방사선 치료로 인해 발생하는 가장 흔한 부작용 중 하나로 본 연구는 자세오차에 따른 피부선량 차이를 분석하여 방사선 치료 부작용을 줄이고자 한다. 대상 및 방법 : 3D 프린터를 이용하여 유방 모형을 제작하고, 그것을 팬텀에 적용하였으며, 컴퓨터단층촬영을 통해 영상을 획득하였다. 처방선량의 95%가 들어가는 치료계획용적이 체적의 95%이상이 될 수 있도록, Dmax가 처방선량의 107%넘지 않게 치료계획하였다. 자세오차는 X축, Y축, Z축으로 ±1mm/±3mm/±5mm를 동일하게 적용하여 비교평가하였다. 결 과 : 자세오차 시 피부선량의 변동성은 처방선량 대비 약 106%에서 약 123%였으며 가장 큰 피부선량의 증가는 X축의 바깥쪽(lateral) 방향 5mm 자세오차에서 49.24 Gy였다. 처방선량 대비 107%이상의 영역은 skin lateral에서 6.87 cc로 가장 넓게 나타났다. 결 론 : 좌측 유방암 용적 변조 회전 방사선 치료 시 자세오차가 일어났을 경우 X축의 바깥쪽 방향에서 처방선량 대비 가장 큰 피부선량의 차이가 나타났다. 이를 통해 치료실 CBCT 정합 시 치료받는 쪽 유방의 Y축, Z축을 정합하는 것도 물론 중요하지만 X축을 정합하는데 더 노력한다면 치료 간 피부선량의 변동성을 더 줄이기 위한 효과적인 방법으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.196-202
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• 2003

3차원 입체조형방사선치료(3D conformal radiation therapy; 3D-CRT) 및 세기조절방사선치료(intensity modulated radiation therapy; IMRT) 에서와 같은 정밀 방사선 치료기술이 보다 효과적으로 이루어지기 위해서는 환자자세 오차를 최소화해야 한다. 치료계획용적(PTV)을 정할 때 필요한 마진을 최대한 줄여 줌으로써 치료 병변에 선량을 집중시키고, 정상조직의 선량은 감소시킬 수 있게 되기 때문이다. 이러한 목적 하에 조사문 사진(portal film)을 치료계획시 얻은 기준 영상에 정합시켜 환자자세 오차를 정량적으로 분석할 수 있는 프로그램 도구를 개발하고자 하였다. 현재 본원에서 치료 위치 확인을 위해서는 치료 계획 시행 중에 얻은 모의치료 사진과 치료시 EC-L 필름(KODAK사, 미국)을 사용하여 찍은 조사문 사진을 주로 사용하고 있다. 이 외에도, 모의치료시 영상을 디지털 캡춰한 영상이나, 치료계획으로부터 얻은 디지털화재구성영상(digitally reconstructed radiograph; DRR)도 기준 영상으로 이용할 수 있도록 하였다. 프로그램 제작 툴로는 IDL5.4 (RSI사, 미국)를 사용하였다. 조사문사진의 가장 큰 단점인 영상 대조도를 증가시키기 위해, histogram-equalization, adaptive histogram equalization, 특히 CLAHE (contrast limited adaptive histogram equalization) 등의 영상처리 기능을 구현하였다. 영상 정합 방법으로는 기준 영상에 골반입구(pelvic inlet) 와 같은 위치에 윤곽선을 그리고, 이를 조사문 사진 상에 중첩시킨 다음, 조사문 사진의 동일 해부학적 위치에 일치되도록 이동하여 그 오차를 수치화하였다. 조사문 사진에 CLAHE 필터를 적용한 결과, 치료면 확인을 위해 이중 조사된 영역의 대조도를 월등히 향상시킬 수 있었다. 전후면과 측면 영상을 위 과정을 사용하여 정합시킴으로, 전후, 좌우, 상하 방향으로의 환자자세 차이를 정량화 할 수 있었다. 또한, CLAHE 영상처리 기법을 이용하여 조사문 사진의 화질을 현저하게 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 'view-box' 방식과 비교하여 치료 환자자세의 정확도를 수치화 시킴으로써 계통오차(systemic error)와 임의오차(random error) 등의 정량적 분석이 가능해졌다. 더 나아가 환자자세오차를 교정하는 프로토콜을 도입한다면, 보다 정확한 치료에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.67-74
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• 2019

목 적: 폐암 환자의 정위적 체부 방사선 치료를 시행하는 동안 발생할 수 있는 표적의 움직임을 치료 중 CBCT를 사용하여 표적의 위치 변화를 재보정함으로써 긴 치료 시간에 의해 발생하는 치료 중 자세 오차를 교정하는데 목적이 있다. 대상 및 방법: 본원에서 시행한 폐암 정위적 체부 방사선 치료 시 치료 계획상 치료 Arc가 2개로 구성된 환자 14명의 데이터를 후향적으로 분석하였다. 치료 중 CBCT를 사용하여 영상을 획득하여 발생한 치료 중 자세 변화(IntraFraction Motion; IFM)를 분석하고 발생한 오차만큼 Arccheck 팬텀에 역으로 오차를 만들어 선량 분석을 실시하였다. 결 과: 첫번째 치료 중 CBCT의 Translation(x, y, z) 방향의 평균, 표준편차 그리고 최대 오차 값은 x(LR) 축에서 $0.16{\pm}0.05cm$, 0.72 cm, y(SI) 축에서 $0.2{\pm}0.14cm$, 1.26 cm, z(AP) 축에서 $0.24{\pm}0.08cm$, 0.82 cm로 나타났다. Rotation(x, y, z) 방향은 x(pitch) 축에서 $0.84{\pm}0.23^{\circ}$, $2.8^{\circ}$, y(yaw) 축에서 $0.72{\pm}0.23^{\circ}$, $2.5^{\circ}$, z(roll) 축에서 $0.7{\pm}0.19^{\circ}$, $2^{\circ}$로 나타났다. 두번째 치료 중 CBCT의 Translation(x, y, z) 방향의 평균, 표준편차 그리고 최대 오차 값은 x(LR) 축에서 $0.1{\pm}0.04cm$, 0.37 cm, y(SI) 축에서 $0.14{\pm}0.17cm$, 2 cm, z(AP) 축에서 $0.12{\pm}0.04cm$, 0.5 cm로 나타났다. Rotation(x, y, z) 방향은 x(pitch) 축에서 $0.45{\pm}0.12^{\circ}$, $1.3^{\circ}$, y(yaw) 축에서 $0.37{\pm}0.1^{\circ}$, $1^{\circ}$, z(roll) 축에서 $0.35{\pm}0.1^{\circ}$, $1.2^{\circ}$로 나타났다. IFM 값만큼 오차를 적용한 선량 비교에서 점 선량 값은 평균 $5.2{\pm}4.2%$의 차이가 발생했으며 감마 값은 $82.64{\pm}10.51%$로 나타났다. 결 론: 정위적 방사선 치료를 시행하는 폐암 환자의 있어서 치료 시간이 길어짐에 따라 발생하는 치료 중 자세오차의 크기를 줄이기 위해 개별 Arc CBCT를 사용해 추가적 자세 오차 교정을 하는 것이 치료 정확성과 효율성을 높일 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권2호
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• pp.85-91
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• 2013

초고압 전산화단층촬영(megavoltage computed tomography, MVCT)이 단층치료(Tomotherapy) 환자의 치료 자세 교정 방법으로 사용되고 있다. MVCT는 부가적인 방사선 피폭뿐만 아니라 전체 치료 시간이 길어지는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점 해결을 위해 비디오 영상기반 환자 치료 자세 교정 시스템(video image-guided setup system, VIGS)을 개발했다. 단층치료 장치내 갠트리에 직각으로 2대의 비디오 카메라를 장착하고 이로부터 얻은 영상을 이용하여 환자의 자세 오차를 측정하는 프로그램을 자체 개발했다. 개발된 시스템은 사용자에 의해 정의된 관심 영역에서의 에지 검출(edge detection) 결과를 기반으로 자동 정합을 통해 자세 오차를 찾도록 고안되었다. 두경부 환자를 묘사하기 위해 휴먼 팬톰을 이용하여 컴퓨터 단층 치료계획 영상을 획득한 후 전산화 치료계획을 수행했다. 실제 치료 상태를 재현하기 위해 고정 용구를 이용하여 팬톰을 고정했으며 전산화치료계획 결과로 부터 팬톰 자세 검증을 위한 기준 MVCT 영상을 획득했다. 팬톰을 치료 위치에 위치시킨 후 MVCT 영상을 얻고 이를 기준 MVCT영상과 비교하여 치료계획시와 동일환 자세가 되도록 위치를 교정했다. 교정된 자세에서 VGIS를 이용하여 기준 비디오 영상을 획득했다. 10회 걸쳐 MVCT 영상을 이용한 자세 교정과 VIGS를 이용한 비디오 영상기반 자세 교정을 각각 수행하여 두 방법간의 교정 값 차이(상관 분석)와 분석 시간을 비교했다. 팬톰 위치 교정 시간은 VIGS 시스템($41.7{\pm}11.2$ seconds)이 MVCT 방법($420{\pm}6$ seconds)에 비해 현저히 적게 조사됐다(p<0.05). 하지만 두 방법간의 위치 오차 분석 결과 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다(x=0.11 mm, y=0.27 mm, z=0.58 mm, p>0.05). VIGS시스템이 짧은 시간에 정확한 위치 오차 감지 능력을 보여 이의 개발이 단층치료의 절차를 효율적으로 개선하는데 효과적일 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제21권2호
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• pp.83-88
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• 2009

목 적: 온 보드영상(OBI)장치를 이용한 콘빔CT는 환자 치료 중 실시간으로 전산화모의치료 영상과 비교하여 환자의 자세 및 표적용적의 움직임과 셋업오차를 확인 할 수 있다. IMRT 시 콘빔CT를 이용해 환자의 자세 및 표적용적의 변화와 움직임을 확인하여 치료계획과의 오차정도를 산출하고, Automatic Match System을 이용하여 위치 보정을 한 후 전자포털영상 장치를 통하여 위치보정의 정확성을 검증하고, IMRT에서 콘빔CT의 유용성과 Automatic Match System의 정확성에 대하여 알아보고 자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 치료받은 IMRT 환자 중 두 경부 치료환자 3명, 골반부 치료환자 1명을 대상으로 치료 자세의 변동과 그에 따른 조사용적의 위치변동을 알아보기 위해 선형가속기에 장착된 온 보드 영상 장치를 이용해 콘빔 CT를 촬영하였다. IMRT 전 매 치료 시 마다 콘빔CT를 촬영하여 전산화단층모의치료 영상과 비교하여 좌표별로 치료계획과의 오차값을 확인하고 3D/3D Match의 Automatic Match System을 통하여 치료계획과 일치하도록 이동 보정한 후 전자포털영상 장치를 이용하여 검증, 평가하였다. 결 과: 치료 전 콘빔 CT와 전산화단층모의치료 영상 비교 시 두 경부에서 좌표별 평균오차는 Vertical 0.99 mm, Longitudinal 1.14 mm, Lateral 0.84 mm, Rotation $0.49^o$이고, 골반부의 평균오차는 Vertical 2.78 mm, Longitudinal 2.04 mm, Lateral 4.91 mm, Rotation $1.07^o$로 부위별로 다소 근소한 차이를 보였다. 보정 후 검증에서는 전자포털영상 장치에 의한 영상과 DRR 영상 비교 결과 0.5 mm 이내의 오차로 정확한 보정이 이루어졌음을 알 수 있었다. 결 론: 치료 전 콘빔CT 영상은 환자의 셋업오차와 장기 및 표적의 위치변화를 2차원적 영상의 비교와 달리 하나의 체적으로 재구성된 3차원적 영상으로 비교함으로써 보다 정확하게 위치변화와 표적용적의 변동 등을 측정, 보정하여 정확한 치료를 할 수 있으며, 그 오차 값을 산출하여 비교할 수 있다. 이상의 연구로 보아 콘빔CT는 치료계획과 일치하는 정확한 치료전달과 반복적인 치료재현성에 유용하였으며, 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다. 콘빔CT에 의해 향상된 정확도는 복잡한 모양의 표적용적과 급격한 선량분포의 변화가 나타나는 IMRT에서 더욱 필요하며 각 치료 부위별, 치료 목적별로 Match focus에 대한 기준을 연구해야 될 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.175-181
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• 2015

목 적 : 좌측 유방암 환자의 방사선 치료 시 바로 누운 자세 및 엎드린 자세 에 따른 환자 자세변화 시 발생하는 반대편 유방의 산란선량을 사방향 조사방법에 따라 측정하여 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : Human Phantom (Anderson Rando Phantom. USA)을 대상으로 실제 좌측 유방암 환자로 가정한 후, Supine용 Breast Board와 본원에서 주문 제작된 Prone Breast Board를 이용하여 처방선량 50 Gy/25회로 치료계획(Conventional technique, Field-in-Field, IMRT)을 수립하였다. 치료 계획 수립 후 Human Phantom 의 중심축을 기준점으로 하여 우측방향으로 0 mm, 10 mm, 30 mm, 50 mm 떨어진 위치에 유리 선량계(GD-302M, SRS Technol, Japan)를 부착한 후 환자 자세에 따른 치료 방법에 따라 산란선량을 측정하였다. 이 때 각각의 자세 측정 시 모의치료 계획과 동일한 자세를 유지하기 위해 측정 전 EPID를 이용하여 L-gram 촬영을 실시하였으며 Prone-Device를 이용한 측정 시에는 동일한 입사 점을 확인하기 위해 Human Phantom 에 입사점을 표시하여 5회 측정된 평균값으로 각각의 치료계획 선량과 비교 분석하였다. 결 과 : 각각의 자세에 따른 치료방법에 따라 반대 측 유방의 산란선량을 측정한 결과 바로 누운 자세가 엎드린 자세에 비하여 평균 1.2%~1.8% 이상 치료계획 선량 보다 증가함을 보였고 엎드린 자세일 때는 오히려 치료계획 선량보다 평균 0.81~0.9% 이상 감소함을 보였다. 그러나 엎드린 자세 일 때 반대 측 유방의 위치 별 흡수선량 값은 바로 누운 자세일 때 비하여 총 처방선량의 평균 2.7%로 최대 4% 이상 나타났으며 Conventional technique이 Field-in-Field나 IMRT 비하여 평균 3.3%이상 높게 나타남을 보였다. 결 론 : 본 연구는 Human Phantom 을 이용하여 좌측 유방암 환자의 방사선 치료 시 환자의 자세 변화에 따른 반대편 유방의 산란선량을 치료 방법 별로 비교분석 하였다. 실제 환자의 자세 변화에 따른 유방변화를 가정하여 Human Phantom을 위치시켰으나 실제 환자의 개별적 특성에 따라 차이가 발생할 수 있으며 특히 엎드린 자세 시 환자의 자세 재현의 어려움에 따른 오차가 더욱 크게 발생할 수 있다. 이런 오차로 인하여 좌측 폐 및 심장 등의 선량을 급격히 줄여주는 장점에도 불구하고 반대측 유방에 산란선량을 증가시킬 수 있는 가능성이 있음을 확인하였다. 따라서 실제 환자를 대상으로 prone position을 적용할 경우, 치료방법 및 환자 자세확인을 위한 정확한 검증과정의 임상적 노력이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.85-88
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• 2002

I. 목적 : arm-up holder는 흉부 및 복부 질환 치료의 환자고정에 유용하게 사용하고 있으나 손잡이 부분과 어깨가 닿는 부분까지 거리 때문에 동일한 자세를 유지하는데 불편함이 있다. 특히 긴장을 많이 하거나 기력이 없는 환자는 방사선 치료 시 자세의 불안정으로 인하여 치료의 정확성이 떨어질 수 있다. 이에 본원에서는 현재 사용하고 있는 arm-up holder에 팔의 지지를 위한 보조기구를 제작하여 유용성을 평가하였다. II. 대상 및 방법 : 기존의 arm-up holder에 어깨받침대를 부착하여 개선된 arm-up holder를 제작하였다. 실험을 위하여 기존의 arm-up holder를 사용하는 환자그룹과 개선된 arm-up holder를 사용하는 그룹으로 구분하여 자세 변화를 평가하였다. 두 그룹의 환자를 대상으로 모의 치료를 실시한 후 치료실에서 L-gram 을 2회 씩 촬영하여 치료하고자 하는 portal film과 isocenter의 변화를 측정했다. 각 그룹 당 10명씩의 환자를 선정하여 반복 조사하였다. III. 결과 : 개선된 arm-up holder를 사용한 그룹의 isocenter 의 변화는 최대 2mm, 최소 0.5mm 평균 1.2mm 이다. 기존의 arm-up folder를 사용한 그룹과 비교하여 평균변화는 약 2배로 나라났고, 최대 변화는 2.5배의 오차범위가 측정되었다. IV. 결론 : 현재 사용하고 있는 arm-up holder는 흉부 및 복부의 사방향 방사선 치료 시 팔에 의한 방사선 감약을 예방할 수 있는 유용한 고정용구이다. 하지만 팔을 올리고 있는 자세는 환자에게 불편함을 야기 시키며 이로 인한 치료의 정확성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 기존의 arm-up holder에 보조기구를 제작하여 사용함으로써 환자의 불편함을 개선하고, set-up 의 안정성과 재현성을 향상시킬 수 있었다.