• Title/Summary/Keyword: 치료 선량 확인

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최적화알고리듬을 이용한 세기변조방사선치료의 정량적인 정도관리

  • Park, Dong-Hyun;Park, Dal;Park, Sung-Yong;Kim, Tae-Hyun;Shin, Kyung-Hwan;Kim, Dae-Yong;Cho, Kwan-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.35-35
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    • 2003
  • 목적 : 세기변조방사선치료의 정도관리 중 선량 분포의 비교에 관한 새로운 정량적인 방법을 제시하였다. 이 과정 중에서 선량의 기울기가 큰 영역에서의 문제점을 해결하기 위하여 최적화 알고리듬을 사용하였다. 대상 및 방법 : 필름을 통해 측정된 선량분포와 컴퓨터를 통해 구해진 선량분포를 각각 5mm 간격과 lmm 간격의 해상도로 컴퓨터를 이용해 2 차원 선량분포로 구현한다. 그 후 두 선량분포사이의 차이를 각 선량분 포의 원점을 일치시킨 후 구해낸다. 이때 일반적으로 두 선량분포 사이의 차이는 선량의 기울기가 큰 영역에서 상당히 크게 나타나게 되는데 이것은 측정 장비의 원점을 구하는 과정에서 발생되는 이차원 상의 미세한 원점의 불일치 효과로 선량의 차이가 선량의 기울기가 큰 영역에서 더욱 커지기 때문이다. 이 불일치를 보정하기 위해서, 측정된 선량분포를 계산된 선량분포 위에서 lmm 간격으로 이동시켜가면서 선량의 차이를 계산하여 이 값이 최소가 되는 위치를 확인한다. 이때의 이동치는 가속기가 갖는 허용오차 이내에 있어야 하며 이 값은 2mm로 알려져 있다. 이 과정과는 독립적으로 이온 챔버를 통해 측정된 절대선량 값을 이용하여 두 선량분포 사이를 재 규격화한 뒤 차이를 구하게 되면 우리는 5mm 간격의 2 차원 절대선량 분포 비교를 실험상의 오차들 중 가장 크게 작용하는 원점 오차로 인한 오차를 제거한 뒤 수행한 것과 같은 결과를 얻게 된다. 여기서 계산된 선량분포의 해상도는 장비의 허용오차 보다 항상 작아야 한다. 결과 : 머리와 목에 환부를 갖는 여러 환자들에 대한 선량분포 비교 결과를 통해서, 측정된 선량분포와 계산된 선량분포사이의 허용오차 범위에 대한 일시적 기준을 마련하였다. 이 기준은 물론 더 많은 환자들에 대한 선량분포 비교를 통해 개선되어질 수 있다. 결론 : 측정 장비의 원점 불일치의 보정뿐만 아니라 측정 장비의 회전에 의한 오차 보정, 필름의 광학적 밀도에 관한 보정 등 여러 가지 계통적 오차들에 대한 보정들이 선량분포 확인과정의 이해와 그 기준마련에 도움이 되겠지만 우리가 다룬 원점 불일치에 비해서 상대적으로 무시할 수 있었다. 마지막으로 선량분포 확인의 최종목표인 3 차원 선량분포 확인의 실제 적용을 위한 연구가 최적화 알고리듬을 이용하여 실험 중에 있다.

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Analysis on the Dosimetric Characteristics of Tangential Breast Intensity Modulated Radiotherapy (유방암의 접선 세기조절 방사선치료 선량 특성 분석)

  • Yoon, Mee Sun;Kim, Yong-Hyeob;Jeong, Jae-Uk;Nam, Taek-Keun;Ahn, Sung-Ja;Chung, Wong-Ki;Song, Ju-Young
    • Progress in Medical Physics
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    • v.23 no.4
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    • pp.219-228
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    • 2012
  • The tangential breast intensity modulated radiotherapy (T-B IMRT) technique, which uses the same tangential fields as conventional 3-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) plans with physical wedges, was analyzed in terms of the calculated dose distribution feature and dosimetric accuracy of beam delivery during treatment. T-B IMRT plans were prepared for 15 patients with breast cancer who were already treated with conventional 3D-CRT. The homogeneity of the dose distribution to the target volume was improved, and the dose delivered to the normal tissues and critical organs was reduced compared with that in 3D-CRT plans. Quality assurance (QA) plans with the appropriate phantoms were used to analyze the dosimetric accuracy of T-B IMRT. An ionization chamber placed at the hole of an acrylic cylindrical phantom was used for the point dose measurement, and the mean error from the calculated dose was $0.7{\pm}1.4%$. The accuracy of the dose distribution was verified with a 2D diode detector array, and the mean pass rate calculated from the gamma evaluation was $97.3{\pm}2.9%$. We confirmed the advantages of a T-B IMRT in the dose distribution and verified the dosimetric accuracy from the QA performance which should still be regarded as an important process even in the simple technique as T-B IMRT in order to maintain a good quality.

Clinical Application of in Vivo Dosimetry System in Radiotherapy of Pelvis (골반부 방사선 치료 환자에서 in vivo 선량측정시스템의 임상적용)

  • Kim, Bo-Kyung;Chie, Eui-Kyu;Huh, Soon-Nyung;Lee, Hyoung-Koo;Ha, Sung-Whan
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.27 no.1
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    • pp.37-49
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    • 2002
  • The accuracy of radiation dose delivery to target volume is one of the most important factors for good local control and less treatment complication. In vivo dosimetry is an essential QA procedure to confirm the radiation dose delivered to the patients. Transmission dose measurement is a useful method of in vivo dosimetry and it's advantages are non-invasiveness, simplicity and no additional efforts needed for dosimetry. In our department, in vivo dosimetry system using measurement of transmission dose was manufactured and algorithms for estimation of transmission dose were developed and tested with phantom in various conditions successfully. This system was applied in clinic to test stability, reproducibility and applicability to daily treatment and the accuracy of the algorithm. Transmission dose measurement was performed over three weeks. To test the reproducibility of this system, X-tay output was measured before daily treatment and then every hour during treatment time in reference condition(field size; $10 cm{\times} 10 cm$, 100 MU). Data of 11 patients whose pelvis were treated more than three times were analyzed. The reproducibility of the dosimetry system was acceptable with variations of measurement during each day and over 3 week period within ${\pm}2.0%$. On anterior- posterior and posterior fields, mean errors were between -5.20% and +2.20% without bone correction and between -0.62% and +3.32% with bone correction. On right and left lateral fields, mean errors were between -10.80% and +3.46% without bone correction and between -0.55% and +3.50% with bone correction. As the results, we could confirm the reproducibility and stability of our dosimetry system and its applicability in daily radiation treatment. We could also find that inhomogeneity correction for bone is essential and the estimated transmission doses are relatively accurate.

Accuracy of Dose Estimation in High Dose Rate Intracavitary Radiotherapy of Carcinoma of the Uterine Cervix (자궁경부암 고선량율 강내치료의 치료선량 정확도에 관한 연구)

  • Huh, Seung-Jae;Ha, Sung-Whan;Chai, Kyu-Young
    • Radiation Oncology Journal
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    • v.5 no.2
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    • pp.137-140
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    • 1987
  • In brachytherapy of uterine conical cancer using a high dose rate remote afterloading system, it is of prime importance to deliver a accurate dose in each fractionated treatment by minimizing the difference between the pre-treatment planned and post-treatment calculated doses. The post-treatment calculated point A dose was not much different from the pretreatment planned dose (500 cGy). The $average{\pm}standard$ deviation was $500\pm18cGy$ and 84 percent of 82 intracavitary radiotherapy was within the range of $500\pm25cGy$.

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두경부암의 6MV 광자선 치료 시 표면선량 증가를 위한 Spoiler의 유용성 평가

  • 이강혁;김원택;이화중;김대영
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.14 no.1
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    • pp.41-47
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    • 2002
  • 1.목적 두경부암(head and neck Ca)과 쇄골상부(Supraclavicular)에 6MV 광자선으로 치료 시 치료부위(Target volume)가 피부에서 대략 $1^{\sim}2mm$정도 깊이에 위치할 경우, 6MV 광자선의 선량분포는 표면선량이 낮아서 치료에 적합하지 않기 때문에 Bolus와 같이 사용하지만 Skin Sparing(피부보호)효과의 손실로 피부의 손상이 발생할 수 있다. 이러한 이유로 피부의 보호와 치료 시 표면선량의 증가를 위해 Spoiler(산란판)를 제작하여 측정 후 그 특성을 이해하고 선량의 분포를 통하여 Bolus와 비교한 후에 Spoiler의 유용성에 대해 평가하고자 하였다. 2.방법 Siemens사 선형가속기(PRIMUS)의 6MV 광자선을 사용하여 Spoiler의 사용여부 및 Spoiler의 사용 시에는 조사면의 크기를 $5{\times}5,\;7{\times}7,\;10{\times}10,\;15{\times}15,\;20{\times}20cm^2$로 하고 Spoiler와 표면과의 거리는 6, 10, 15cm로 바꾸어 가면서 물팬톰(PTW. 독일)을 이용해 깊이와 측방에 따른 선량분포를 Markus 전리함(PTW. 독일)으로 측정하였으며 전리함의 방수를 위해 씌어진 방수 캡 때문에 표면선량을 별도의 고형 팬톰으로 측정하였다. 표면의 측정선량은 전리함의 측면 벽 등에 의한 선량 측정치의 증가 현상으로 과 반응을 보였으며 이를 교정하였다. 그리고 측정된 데이터를 치료계획 시스템(Pinnacle 6.0m)으로 비교, 분석하였다. 3.결과 Spoiler의 사용 시 3cm깊이 측정선량 백분율과 Spoiler를 사용하지 않은 해당 치료 조사면의 3cm깊이 선량의 백분율에 일치하도록 하여 가상의 치료 깊이인 2mm에서 측정값을 비교하여 본 결과 조사면 $5{\times}5,\;10{\times}10,\;20{\times}20cm^2$에서 OPEN시 62, 64, $70\%$, Bolus는 97, 97, $99\%$로 Spoiler의 사용 시 표면과의 거리가 6cm에서 82, 98, $103\%$, 10cm에는 72, 89, $101\%$, 15m에 65, 79, $96\%$로 나타났으며 표면에서의 측정값을 비교하여 본 결과 OPEN시 11, 17, $27\%$, Bolus는 84, 84, $86\%$, Spoiler의 사용 시 6cm에서 40, 71, $93\%$, 10cm에는 25, 50, $81\%$, 15cm에 18, 36, $67\%$를 나타내었다. 또한 3m깊이에서의 측방 선량분포에서 Spoiler의 거리변화(6, 10cm)는 심부선량의 변화에 영향을 주지 않는 것으로 확인할 수 있었다. 그리고 위의 실험측정치를 치료계획 시스템에 입력하여 선량분포를 확인한 결과 Spoiler를 사용하는 경우 OPEN에 비해 선량분포 영역을 표면으로 끌어 올릴 수 있으며 Bolus 보다 피부 보호효과는 어느 정도 유지가 되는 것을 보여주었다. 4.결론 이와 같이 Spoiler는 Bolus와 비교하여 6MV 광자선의 build up 영역을 표면으로 증가시키는 동시에 Skin Sparing(피부보호)효과를 유지할 수 있으며 두경부암의 치료에서 Spoiler의 사용이 가능한 조건으로는 조사면이 $5{\times}5cm^2$에서 Spoiler와 표면과의 거리가 6cm일 때, $7{\times}7cm^2$에서 6cm, 10cm였고 $10{\times}10cm^2$는 10cm, 15cm로, $15{\times}15cm^2$는 15cm의 간격으로 평가되었다. 또한 $20{\times}20cm^2$의 조사면, Spoiler가 6cm 간격 인 경우 Bolus를 사용한 것 보다 더욱 높은 표면선량을 나타내었다. 그러나 Spoiler와 표면간의 거리를 다르게 함으로써 깊이에 따라 선량분포를 다양하게 나타낼 수 있기 때문에 표면선량의 증가와 피부의 보호를 위해 환자의 피부 두께, 실제 치료 부위의 깊이 등을 고려한다면 Spoiler를 사용하는 것이 bolus를 사용하는 것보다 더 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Treatment planning of Lung Cancer with Density corrected Computed Tomography (밀도를 입력한 CT planning을 이용한 Lung Cancer의 치료계획)

  • 김성규;김명세;신세원;홍정숙
    • Progress in Medical Physics
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    • v.4 no.2
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    • pp.19-25
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    • 1993
  • Treatment planning of lung cancer with density corrected Computed tomography. Eighty-seven patients with lung cnacer who had radiation therapy in Yeungnam University Medical Center between, April 1 1990 and Aug. 30 1993 were retrospectively evaluated total tumor dose, dose distribution, field correction, and loading change, compared with contour or CT image planning and density corrected CT planning. In dose distribution, higher dose was calculated in compare with density corrected CT planning less than 5% difference were found in 45 patient(52%), 5-10% in 25 patients (29%), 10-15% in 15 patients (17%) and over 15% in 2 patients (2%). Correction of treatment field was performed in 18 patients (21%) and changing of dose loading was given in 15 patients (17%). In conclusion, we emphasize that density corrected CT planning is the very important factor which contribute to increase therapeutic gain by exact selection of target volume, target dose, normal tissue dose and dose of critical organ.

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자기장을 이용한 미래형 방사선치료에 관한 연구

  • 오영기;정동혁;김기환;신교철;김정기;김성규;지영훈;김진기
    • Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.55-55
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    • 2003
  • 본 연구에서는 최근 미래형 방사선치료 기술로서 관심이 집중되고 있는 자기장을 이용한 선량분포 변환 및 집중기술에 대하여 물리적 배경과 임상적 응용 가능성을 논의하였다. 먼저 물리적 이론으로부터 물질속 자기장에서 전자의 운동을 고찰하였으며 다음에는 몬테칼로 계산을 이용하여 임상에 이용되는 고에너지 광자와 전자선에 대하여 선량분포를 계산하였다. 물에 인가된 수 Tesla 자기장에 대하여 전자들의 기본 경로는 자기장과 수직방향으로 편향을 받으며 원궤도를 취하였으며 궤도반경은 에너지의 손실에 따라 점차 줄어드는 것으로 나타났다. 가로방향의 인가 자기장에 대한 몬테칼로 계산결과 광자 및 전자선에 대하여 자기장 인접영역에서 급격한 선량증가 현상이 발생하였는데 10 MV 광자선의 경우에 3T와 5T에서 각각 약 40%와 80%의 선량증가를 확인하였으며 전자선의 경우에도 유사한 결과가 나타남을 확인하였다. 또한 자기장 종단영역에서는 흡수선량의 급격한 감소가 발생하는 것으로 나타났는데, 본 연구에서는 이러한 특성들을 이용하여 종양에 방사선량을 집중시키고 주변 정상조직을 효과적으로 보호할 수 있는 미래형 최적화 방사선치료의 모델들을 제시하였다. 본 연구의 주요결과들은 최근 관련 실험들로부터 점차 명백해지고 있으며, 자기장을 병행한 방사선치료 기술의 국내 기반기술 확보에 기여할 것으로 기대한다.

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Comparison Study of Conventional Film-based and CT-reconstruction method in HDR Brachytherapy (고선량률 근접 방사선 치료에서 기존의 필름 방법과 CT 재구성 방법의 비교 연구)

  • 장지나;이형구;윤세철;서태석
    • Progress in Medical Physics
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    • v.15 no.2
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    • pp.63-69
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    • 2004
  • HDR brachytherapy administers a large dose of radiation in a short time compare with LDR, and its optimization for treatment is related to several complex factors, such as physical, radiation and optimization algorithms, so there is a need for these to be verified for accurate dose delivery. In our approach, a previous study concerning the phantom for dose verification has been modified, and a new pelvic phantom fabricated for the purpose of localization, including a structure enabling the use of a CT or MRI system. In addition, a comparison study was performed to verify an orthogonal method that is commonly used for brachytherapy localization by comparing target coordinates from a CT system. Since the developed phantom was designed to simulate the clinical setups of cervix cancer, it included an air-filled bladder and a rectum structure shaped sphere and cylinder An N-shaped localizer was used to obtain precision coordinates from both CT and films. Moreover, the IDL 5.5 software program for Windows was used to perform coordinates analysis based on an orthogonal algorithm. The film results showed differences within 1.0 mm of the selected target points compare with the CT coordinates. For these results, a Plato planning system (Nucletron, Netherlands) could be independently verified using this phantom and software. Furthermore, the new phantom and software will be efficient and powerful qualify assurance (QA) tools in the field of brachytherapy QA.

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Property of Dose Distribution in Accordance with Dose Rate Variation in Intensity Modulated Radiation Therapy (세기조절방사선치료에서 선량율 변화에 따른 선량분포 특성)

  • Kang, Min-Kyu;Kim, Sung-Joon;Shin, Hyun-Soo;Kim, Sung-Kyu
    • Progress in Medical Physics
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    • v.21 no.2
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    • pp.218-222
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    • 2010
  • As radiation is irradiated from various directions in intensity modulated radiation therapy (IMRT), longer treatment time than conventional treatment method is taken. In case of the patients who have problem to keep same posture for long time because of pain and injury, reducing treatment time through increased dose rate is a way for effective treatment. This study measured and found out the variation of dose and dose distribution in accordance with dose rate variation. IMRT treatment plan was set up to investigate from 5 directions - $0^{\circ}$, $72^{\circ}$, $144^{\circ}$, $216^{\circ}$, $288^{\circ}$ - using ECLIPSE system (Varian, SomaVision 6.5, USA). To confirm dose and dose rate in accordance with dose rate variation, dose rate was set up as 100, 300, 500 MU/min, and dose and dose distribution were measured using ionization chamber (PTW, TN31014) and film dosimeter (EDR2, Kodak). At this time, film dosimeter was inserted into acrylic phantom, then installed to run parallel with beam's irradiating direction, 21EX-S (Varian, USA) was utilized as linear accelerator for irradiation. The measured film dosimeter was analyzed using VXR-16 (Vidar System Corporation) to confirm dose distribution.

GafChromic Film Dosimetry for Stereotactic Radiosurgery with a Linear Accelerator (선형가속기를 이용한 정위방사선 치료 시 GafChromic Film을 이용한 선량측정)

  • Han Seung Hee;Cho Byung Chul;Park Suk Won;Oh Do Hoon;Park Hee Chul;Bae Hoon Sik
    • Radiation Oncology Journal
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    • v.21 no.2
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    • pp.167-173
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    • 2003
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate whether a GafChromic film applied to stereotactic radiosurgery with a linear accelerator could provide information on the value for acceptance testing and quality control on the absolute dose and relative dose measurements and/or calculation of treatment planning system. Materials and methods: A spherical acrylic phantom, simulating a patient's head, was constructed from three points. The absolute and relative dose distributions could be measured by inserting a GafChromic film into the phantom. We tested the use of a calibrated GafChromic film (MD-55-2, Nuclear Associate, USA) for measuring the optical density. These measurements were achieved by irradiating the films with a dose of 0-112 Gy employing 6 MV photon. To verify the accuracy of the prescribed dose delivery to a target isocenter using a five arc beams (irradiated in 3 Gy per one beam) setup, calculated by the Linapel planning system the absolute dose and relative dose distribution using a GafChromic film were measured. All the irradiated films were digitized with a Lumiscan 75 laser digitizer and processed with the RIT113 film dosimetry system. Results: We verified the linearity of the Optical Density of a MD-55-2 GafChromic film, and measured the depth dose profile of the beam. The absolute dose delivered to the target was close to the prescribed dose of Linapel within an accuracy for the GafChromic film dosimetry (of $\pm$3$\%$), with a measurement uncertainty of $\pm$1 mm for the 50$\~$90$\%$ isodose lines. Conclusion: Our results have shown that the absolute dose and relative dose distribution curves obtained from a GafChromic film can provide information on the value for acceptance. To conclude the GafChromic flim is a convenient and useful dosimetry tool for linac based radiosurgery.