• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.53-60
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• 2015

목 적 : 본 연구는 3D 프린터를 이용하여 전립샘부위 팬텀을 제작하고 생체내선량측정(In-vivo dosimetry)을 통해 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 전립샘암 환자의 3차원 치료체적을 바탕으로 3D 프린터(3D EDISON+, Lokit, KOREA)를 이용하여 전립샘과 직장의 체적을 동일하게 모사한 팬텀을 제작하고, 컴퓨터단층촬영(Lightspeed CT, GE, USA)을 통해 팬텀영상을 획득하였다. 전립샘암 환자의 체적과 팬텀의 체적을 비교 한 후, 전산화치료계획시스템(Eclipse version 10.0, Varian, USA)을 이용하여 치료계획을 설계하였다. 팬텀 내 측정지점인 방광(Bladder), 전립샘(Prostate), 직장 위벽(Rectal anterior wall), 직장 아래벽(Rectal posterior wall)의 임의의 지점에 모스펫검출기(Metal OXIDE Silicon Field Effect Transistor, MOSFET)를 위치시켜 선량 측정값과 치료계획을 비교분석 하였다. 결 과 : 전립샘과 직장풍선의 환자체적은 각각 30.61 cc, 52.19 cc 이고, 팬텀체적은 31.12 cc, 53.52 cc로 각 체적의 차이는 3% 미만으로 확인되었다. 모스펫검출기의 정밀도는 3%이내로 측정되었고 선량의 변화에 따라 상관계수 R2 = 0.99 ~ 1.00 의 선형성을 보였다. 네 곳의 측정 지점을 치료계획된 선량과 비교한 결과 방광 1.4%, 전립샘 2.6%, 직장 위벽 3.7%, 직장 아래벽 1.5%로 나타났고 모스펫검출기의 정밀도를 고려한 선량측정의 정확성은 5% 이내로 평가되었다. 결 론 : 본 실험을 통해 3D 프린터를 이용하여 제작한 전립샘 부위 팬텀은 체적의 차이 3% 미만으로, 인체를 모사하는데 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 제작된 팬텀을 이용한 생체내선량측정은 모스펫검출기의 정밀도를 고려하더라도 방광, 전립샘, 직장 위벽, 직장 아래벽의 모든 측정점에서 5% 이내의 정확도로 수행 할 수 있었다. 따라서 3D 프린트를 이용해 제작된 전립샘 부위 팬텀은 생체선량측정을 하는데 있어 매우 유용하였으며 향후 환자에게 직접 적용하기 어려운 부위를 팬텀으로 대체 제작하여 생체내선량측정이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.234-240
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• 2015

유방암 환자에 대한 방사선치료에서 유방의 크기가 큰 경우에 바로 누운 자세와 엎드린 자세 간의 선량학적 효과의 비교를 통하여 치료 최적화를 위한 효과적인 방식을 탐구 해보고자 한다. 본 연구에서는 왼쪽 유방에 종양이 있고 거대유방을 가진 환자가 바로 누운 자세와 엎드린 자세로 입체조형방사선치료를 받았을 때의 차이를 부피-선량 히스토그램을 통해 비교하였다. Planning target volume (계획표적체적, PTV)은 왼쪽 유방이고 Homogeneity index (균질성지표, HI), Conformity index (적합성지표, CI), Coverage index (조사범위지표, CVI)의 값을 확인하였다. Organ at risk (관심장기, OAR)는 오른쪽 유방, 양쪽 폐 그리고 심장이며 평균선량, 최대선량 및 장기 특성에 따른 기타 지표들을 비교하였다. 엎드린 자세로 치료 시 바로 누운 자세보다 PTV인 왼쪽 유방의 HI, CI 값이 21.7%, 6.49% 감소하였고 CVI 값이 10.8% 증가하였다. 관심장기 중 왼쪽 폐에서는 평균선량, 최대선량이 91.6, 87.0% 감소하였고 부피지표 또한 99% 이상 감소하였다. 오른쪽 폐에서는 자세와 관계없이 동일한 수치를 나타냈고 심장에서는 최대선량이 14.2% 감소했고 평균선량과 이와 관련된 이상이 발생할 확률은 모두 51.6% 감소하였다. 오른쪽 유방에서는 앞선 관심장기와는 달리 평균선량과 최대선량이 증가함을 보였다. Lifetime attributable risk (LAR)의 경우 왼쪽과 오른쪽 폐에서는 엎드린 자세를 취했을 때 80.3, 24.2% 감소함을 보였지만 오른쪽 유방에서는 두 배정도 증가함을 보였다. 유방암 환자의 유방 크기가 클 경우 엎드린 자세를 취했을 때 별다른 합병증 없이 대부분의 지표에서 더 나은 결과를 보이기에 예외적인 상황이 아니라면 엎드린 자세로 치료받는 것을 추천한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권2호
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• pp.89-96
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• 2005

본 연구는 호흡에 따라 내부 장기가 움직일 때, 내부 장기가 가장 안정적인 구간의 문턱 값(threshold)을 시간으로 설정한 후 선량분포에 대한 연구를 수행하였다. 일반적으로 정상적인 호흡주기 중에서 시간대비 내부 장기 움직임이 호기 상태에서 적게 나타난다. 그러므로 시간동기 문턱 값(time gating threshold, TGT)은 내부 장기 움직임이 가장 적은 호기 시 1 초 동안 움직일 때의 선량분포를 평가하였다. TGT를 설정했을 때 선량분포를 비교하기 위해 다음 조건으로 방사선을 조사하였다. 내부 장기가 1) 고정된 상태, 2) 문책 값 범위 내에서 움직일 때, 3) 문턱 값 범위 밖에서 움직일 때, 각각의 내부 장기 움직임 조건을 구동팬톰시스템으로 모사하였다. 그리고 필름 선량 측정법(film dosimetry)을 이용하여 비교 평가하였다. TGT를 1초로 설정하고 내부적 움직임을 고려하여 선량분포를 획득했을 때 치료시간은 증가하였다. 그러나 TGT를 1초로 설정한 것은 내부적 움직임을 고려하지 않은 선량분포 즉, 치료 조사면 내에 장기의 움직임이 없을 때와 비슷한 선량분포를 얻을 수 있었다. 그리고 문턱 詰없이 내부 장기가 움직일 때와 비교해서 반음영 영역에 불필요한 선량을 줄일 수 있었다. 또한 치료시간을 줄이기 위해서 문턱 값을 1.4초로 설정했을 때가 1초로 설정했을 때보다 시간 비에 따른 선량분포에 대해 효과적인 결과를 얻지 못했다. 즉, 시간은 줄었지만 치료영역 밖에 많은 선량이 분포하였다. 임상적으로 TGT를 설정해서 방사선 치료를 하기 위해서는 수학적인 계산 방법에 의한 내부 장기의 움직임을 표현하는 것이 아니라 실측에 의해서 모든 환자의 외부 움직임과 내부 움직임을 측정해야 한다. 또한 내부와 외부 움직임의 상관관계를 분석해서 환자의 호흡주기에 따른 내부 장기의 움직임 중에 이상적인 위치에서 문책 값을 설정 후 방사선치료를 시행하면 정상조직은 낮은 선량이 분포하면서 치료성적이 향상될 것이라 예상된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권3호
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• pp.291-297
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• 2010

본 연구에서는 양성자 치료에서 치료부위에 금 마커를 삽입하였을 때 양성자 빔의 선량과 그 분포에 미치는 영향을 평가하였다. 1.2 mm 직경에 3 mm 길이의 원통형 금 마커가 사용되었고 양성자 빔의 여러 위치에서 각각의 선량에 미치는 영향을 조사하였다. 3차원 moving 팬텀과 유효 반경이 0.5 mm인 정위적 방사선 치료용 다이로드 검출기를 이용하여 금마커의 방사선 선량으로의 영향을 결정하였다. Gafchromic film을 이용한 필름에 의한 선량 평가도 시행하였다. 그리고 선량-체적관계 히스토그램을 통한 분석을 위하여 GEANT4 전산 모의 도구 모음을 이용한 전산모의를 실시하였다. 마커의 움직임에 대한 영향성을 평가하기 위하여 직장 풍선을 적용하고 금 마커를 삽입한 10명의 환자에 대한 MV 영상을 이용하였다. 하나의 금 마커에 의하여 처방선량의 95% 이하가 들어간 체적은 0.15 cc로 작지만 그 체적은 치료부위 안쪽에 위치하고 평행이동에 대하여 발려져서 없어지지 않았다. 금 마커의 위치와 양성자 빔의 상태에 따라서 선량분포에 각각 다른 영향을 미치고 이는 임상치료에서 충분히 고려되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제23권2호
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• pp.91-96
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• 2011

목 적: 전신조사방사선치료를 시행한 환자에서 체질량지수와 열형광선량계를 이용한 선량측정 정보를 비교 분석하여 환자에게 보다 균등한 선량을 조사하고자 한다. 대상 및 방법: 2006년부터 2011년 8월까지 전신조사방사선치료를 시행한 환자 28명을 대상으로 하였다. 각 환자는 열형광선량계를 이용하여 두부, 경부, 흉부, 복부, 골반부, 대퇴부, 슬관절부, 족관절부에서 선량을 측정하였다. 각각의 환자에 대하여 처방 중심점인 복부점과 각 측정점에서의 선량측정치를 비교하였고, 선량기준이 되는 복부점의 측정값과 환자의 체질량지수를 비교 분석하였다. 결 과: 28명 환자에서 처방에 기준이 되는 중심점인 복부선량은 평균 $100.6{\pm}5.5%$이었고, 복부점과 다른 7개의 측정점 평균값과의 최대 차이는 두부, 경부, 흉부, 골반부, 대퇴부, 슬관절부, 족관절부에서 각각 $92.8{\pm}4.2%$, $97.6{\pm}6.2%$, $96.4{\pm}5.5%$, $102.6{\pm}5.3%$, $103.4{\pm}7.9%$, $95.8{\pm}5.9%$, $96.1{\pm}5.5%$였다. 각각의 환자에 대하여 복부점의 선량과 환자의 체질량지수와 관계를 산점도(scatter plot)로 나타내고 선형관계를 회귀분석 한 결과, 회귀직선은 선량(y)=-1.009 BMI (x)＋123.3이고 $R^2$값은 0.697로 나타났다. 결 론: 전신방사선치료시 열형광선량계로 측정된 자료를 바탕으로 선량을 평가하였고 분석 결과 처방 선량에 대하여 기준이 되는 복부선량은 평균 $100.6%{\pm}5.5%$로 만족하였다. 본 실험결과 체질량지수와 선량과의 관계 분석을 통하여 얻은 정보에 따라 체질량지수가 높은 환자에 대하여 보정 값을 적용한다면 보다 균등한 선량을 달성할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.21-29
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• 2011

목 적: 방사선 치료를 받은 암환자의 삶의 질에 영향을 미치는 관련요인을 분석하여 암환자가 가지고 있는 신체적, 정신적 문제들에 대한 삶의 질 정보를 획득하고 향후 방사선 치료를 받은 암환자의 삶의 질을 개선하기 위한 기초 자료로 활용하고자 한다. 대상 및 방법: 2010년 7월 15일부터 8월 15일까지 대전광역시 내 대학병원에서 방사선 치료를 받은 경험이 있는 환자 107명을 대상으로 다양한 특성과 지지 형태에 대한 구조화된 설문지를 이용하여 조사하고 삶의 질에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 결 과: 질환으로 인한 통증이 있는 경우가 65.61점, 질환으로 인한 통증이 없는 경우가 81.87점으로 통증이 없는 경우에서 삶의 질 점수가 높게 나타났고 체중이 감소할수록 삶의 질 점수가 낮아졌으며 경제적 특성에 따른 삶의 질 점수를 비교한 결과 치료기간을 제외한 모든 항목에서 유의한 차이를 나타내었다(P=0.000). 사회적지지, 가족지지, 의료인지지, 자아존중감의 점수가 낮은 경우 삶의 질 점수는 128점 만점에 각각 61.71, 68.77, 71.31, 69.39점으로 나타났으며 반면 지지유형의 점수가 높은 경우 삶의 질 점수는 각각 90.47, 83.29, 90.40, 90.36점으로 나타났다(P<0.05). 대상자의 사회적지지, 가족지지, 의료인지지, 자아존중감과 삶의 질 정도의 상관관계를 분석하여 본 결과 사회적지지 0.768, 가족지지 0.596, 의료인지지 0.434, 자아존중감 0.516으로 통계학적으로 유의한 양의 상관관계를 나타내었다(P<0.01). 삶의 질과 관련이 있는 요인으로는 결혼을 한 경우가 결혼을 하지 않은 경우보다 삶의 질이 증가하였고 직업을 가진 경우가 직업이 없는 경우보다 삶의 질이 증가하여 나타났다. 또한 통증이 있는 경우보다 통증이 없는 경우에서 삶의 질이 증가하였으며 월평균 수입이 증가할수록 삶의 질이 높게 나타났다(P<0.05). 사회적지지, 의료인지지가 높을수록 삶의 질은 0.979배, 0.508배 높게 나타났으며 자아존중감이 높을수록 1.667배 삶의 질이 증가하였다. 결 론: 방사선 치료를 받은 암환자의 삶의 질은 사회적지지, 의료인지지, 자아존중감과 유의한 관련이 있었음을 알 수 있었다. 자아존중감은 삶의 질에 영향을 미치는 요인이므로 국가가 정책적으로 질병에 영향이 가지 않는 선의 업무를 부여하여 소득을 창출한다면 자아존중감을 극대화시키는 동시에 경제적 부담을 감소시킬 수 있는 유용한 방법이 될 것이다. 더불어 의료진의 관심과 암환자 가족을 위한 프로그램 등의 기초자료 개발은 암환자와 가족, 더 나아가 의료진 모두가 한마음이 되어 암환자의 삶의 질을 높일 수 있는 지표가 될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권2호
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• pp.156-162
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• 2008

항생제의 오남용으로 인한 항생제 내성을 가진 세균의 출현은 공중보건학적인 측면에서 많은 피해를 입히고 있다. 또한, 세포 내 기생세균의 경우 예방과 치료가 어려운 상황에 놓여져 있고 항생제 대체 물질개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 어성초는 오랜 기간 동안 소독제, 이뇨제, 해열제, 항균제, 항바이러스 제제, 항염증 제제로서 사용되어왔으며 중요한 민간요법의 하나로서 인식되고 있는 바, 본 실험에서는 어성초의 ethanol 추출물이 세포내 기생 난치성 세균 감염증인 S. typhimurium의 감염증에 대한 치료효과를 검증하였다. 본 실험의 결과로서 HCEE 추출물이 탐식세포의 형태적 변화를 유도하였고, S. typhimurium에 대한 직접적인 살균작용과 탐식세포를 통한 항균작용은 미약한 것으로 나타났다. 또한 HCEE 추출물이 S. typhimurium의 탐식세포 감염 시 시간경과에 따라 감염능 및 세포내 증식능이 감소하는 것이 확인되었다. 탐식균에 의한 사멸을 유도하는 탐식세포의 NO의 산생량에 있어서는 HCEE 추출물의 처리가 탐식세포로부터 NO 산생이 감소되어 NO를 이용한 탐식세포의 균 사멸과는 직접적 연관이 없을 것으로 추정되며, 마우스 감염시험에서 HCEE를 투약이 상당한 치료효과를 나타내어 HCEE가 S. typhimurium에 의한 염증을 감소시키고, 또한 apoptosis를 유도함으로 인해 균을 제거함으로 이루어지는 것으로 추측된다. 본 연구를 통해 HCEE의 살모넬라증에 대한 치료효과를 확인 할 수 있었으며, 천연소재 약용자원을 활용한 난치성 세균 감염증에 대한 신약개발이 가능하고, 이의 활용은 항생제 오남용을 줄일 수 있고 국민보건 증진에 이바지 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.37-42
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• 2009

국립암센터에 설치된 양성자 치료기는 양성자 가속기의 운영을 통해 많은 양의 이차방사선을 방출하게 되는데, 이는 양성자 빔이 가속 중에 주위의 물질과 반응을 하여 이차 입자를 발생하고 방사성 동위원소도 생성하기 때문이다. 생성된 방사성 동위원소에 의한 방사선량은 시간에 따라 감쇠되지만 양성자 치료기의 운영 및 유지보수를 위해 수시로 가속기 작업종사자들이 시설내부로 접근해야 하며 이로 인해 이차방사선에 의한 피폭 문제가 발생될 수 있다. 본 논문에서는 양성자 가속기(Cyclotron)를 포함한 양성자 치료기의 운영을 위해 필요한 작업종사자들의 작업환경을 평가하고, 적절한 수준의 방사선 방호대책을 수립하기 위해 양성자 치료기 운영 중 가장 높은 수준의 방사선이 발생되는 양성자 가속기(Cyclotron) 및 주변 지역에서의 가속기 가동에 따른 방사선 발생 정도를 측정하였고 그 지속시간을 분석하였다. 이를 위해 양성자 빔의 손실이 가장 큰 가속기 주변과 에너지 선택 시스템(Energy Selection System, ESS)지역의 탄소(graphite, $^{12}C$) 재질로 구성된 에너지 감쇠장치(degrader)에서의 방사선 변화를 추적하고, 가속기에서 생산된 230 MeV의 고정된 에너지 빔이 에너지 감쇠장치(degrader)를 거쳐 ESS를 통해 전송된 빔의 효율을 산출하고 빔의 전송 구간에서의 상대적인 방사화 정도를 분석하였다. 이러한 분석 자료를 토대로 작업종사자들의 작업간 피폭 수준을 계산하고 연간 피폭 정도를 측정하였다. 작업 중 가속기 시설내의 선량은 수십 ${\mu}Sv/h$로 다른 방사선 치료기에 비해 상대적으로 높은 수준이지만 작업시간을 고려한 연간 총 피폭 선량은 작업자에 따라 1~3 mSv/year 정도로, 연간 피폭 한계 선량보다 충분히 낮은 수준으로 운영이 가능하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.153-164
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• 2010

혈관분포도(vascularity) 및 세포조밀도(cellularity)와 같은 종양의 생물학적 특성을 고려한 임상표적체적을 결정하기 위하여, 국부혈류용적영상(regional cerebral blood volume map, rCBV map)과 겉보기확산계수영상(apparent diffusion coefficient map, ADC map)의 종양 체적을 해부학적 영상 위에 맵핑 할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 프로그램은 해부학적 영상 및 기능 영상 간 mutual information, affine transform, non-rigid registration을 이용한 영상 정합 기능을 제공한다. 영상 정합 후 기준 영상과 정합된 영상에서 획득한 각 segmented bone의 겹치는 체적 비율 및 contour 간 평균 거리를 이용하여 정합도 평가도 가능하다. 잔여 종양이 있는 악성신경아교종 환자의 영상을 이용하여 소프트웨어의 기능을 평가하였을 때, bone segmentation과 contour 간 평균 거리 차이를 이용한 정합도는 각각 약 74%와 2.3 mm였으며, 수동정합을 이용하여 2~5% 정도의 정합도를 향상 시킬 수 있었다. 종양의 생물학적 특성을 치료 계획에 반영할 수 있도록, color map을 이용하여 rCBV map을 분석하였으며, ADC map에서 설정한 관심 영역의 평균 확산 계수와 표준 편차 등을 계산하여 종양의 예후 인자 및 악성도를 평가하였다. 두 기능 영상이 공통적으로 나타내는 종양 체적에서 얻은 생물학적 인자를 평면 위에 맵핑하여 종양의 특성을 쉽게 파악할 수 있는 multi-functional parametric map을 구성하였다. 또한 각기능 인자에 대응되는 악성 종양의 임계값을 적용하여 주변 종양 세포에 비하여 혈관 분포도는 높으면서 확산 계수는 낮아 악성 종양 세포일 확률이 높은 영역을 구분할 수 있었다. 각 기능 영상 위에서 설정한 생물학적 종양 체적 및 악성도가 높은 국소 체적은 해부학적 영상 위에 표시하여 dicom 파일로 출력할 수 있었다. 개발한 소프트웨어는 기능적 다중영상을 이용하여 생물학적 종양 체적을 해부학적 영상 위에 맵핑하는데 적용할 수 있으며, 해부학적 영상에서 파악하기 어려운 종양의 특성 변화들을 치료 계획에 활용할 수 있다. 나아가 개발한 소프트웨어를 이용하여, 한 종류의 영상을 참고하여 종양 체적을 결정했을 때 발생할 수 있는 오류를 줄이고, 치료 전이나 치료 과정에서 나타나는 종양의 조직학적, 생리학적 특성을 치료 계획에 접목하는데 활용할 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.99-105
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• 2014

목 적 : 본 연구에서는 두경부 암 환자의 방사선 치료 시 Neck node lower region까지 Target이 위치한 환자의 경우 기존의 상품화 된 두 가지 고정용구와 자체개발한 Shoulder Retractor의 유용성을 비교 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 치료한 두경부암 환자 6명을 대상으로 사용한 고정용구의 종류에 따라 각각 2명씩 분류하여 좌, 우 Shoulder 위치변화와 Set up의 정확성을 OBI를 이용한 2D/2D 영상정합 위치보정 후 좌표 분석을 통해 비교하여 유용성을 확인해 보았다. 결 과 : 고정용구 종류에 따른 영상정합 위치보정 값(OBI A-P상 좌, 우 Shoulder 위치변화값)에 대한 평균값과 표준편차는 A그룹에서는 RT.Shoulder $1.07mm{\pm}3.99mm$, LT.Shoulder $-4.35mm{\pm}2.09mm$이고, B그룹에서는 RT.Shoulder $-0.37{\pm}5.91mm$, LT.Shoulder $1.26{\pm}5.28mm$, C그룹에서는 RT.Shoulder $-0.63{\pm}2.44mm$, LT.Shoulder $0.25mm{\pm}1.61mm$으로 나타났다. SET UP의 영상유도좌표 분석에서는 평균 및 표준편차 값이 A그룹에서 Vrt $-2.06{\pm}2.68mm$, Lat $-1.11{\pm}8.15mm$, Lng $0.34{\pm}3.78mm$, Rot $0.51{\pm}0.77^{\circ}$이고, B그룹에서 Vrt은 $-1.18{\pm}1.82mm$, Lat $-0.94{\pm}2.13mm$, Lng $-0.67{\pm}1.98mm$, Rot $0.91{\pm}1.04^{\circ}$이고, C그룹에서 Vrt은 $0.12{\pm}2.18mm$, Lat에서 $-0.79{\pm}1.62mm$, Lng에서 $-0.79{\pm}2.64mm$, Rot $0{\pm}0.49^{\circ}$으로 나타났다. 결 론 : 자체개발한 고정용구는 좌,우 Shoulder의 위치변화에 대한 재현성을 유지시킴에 있어 유용함을 알수있었고, 환자 변위요소(환자가 잡은 줄을 놓치는 현상과 발 끝의 위치와 모양에 따라 잡은줄이 한쪽으로 치우치는 현상)와 환자의 체중 변화로 인한 환자 자세의 고정문제를 줄임으로써 Set up의 오차를 줄이고 환자의 재현성을 유지시키는데 도움이 될 것으로 사료된다.