• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권2호
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• pp.89-94
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• 2008

토모치료기는 선형가속기에서 사용되는 세기 변조방사선치료와 Mega-voltage Computed Tomography (MVCT) 3차원 영상정보에 의한 영상유도방사선치료(Image Guide Radiation Therapy, IGRT)가 가능하고 나선식 빔 조사를 통해 표적과 정상조직에 효율적으로 선량(dose)을 집중하고 분산할 수 있다는 장점을 가진다. 이에 본 논문에서는 2006년 9월부터 운용을 시작한 국립암센터의 토모치료기를 이용하여 10명의 두경부암 환자를 대상으로 토모치료계획과 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획의 선량분포를 비교하였으며 또한, 영상유도 방사선치료장치가 구비되지 못하여 환자의 위치보정이 부정확한 구형 세기변조방사선치료기에 대해 표적의 움직임에 따라 균일성(Homogeneity)과 정상조직부작용율(Normal Tissue Complication Probability, NTCP)이 상대적으로 어떻게 변화하는지 연구하였다. 이 연구를 위하여 토모치료기의 치료계획용 시스템인 Hi-Art (Hi-Art2_2_4 2.2.4.15, TomoTherapy Incorporated, 1240 Doming Way, Madison, WI S3717-1954, USA)와 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획용 시스템인 CadPlan (CadPlan R.6.4.7, Varian Medical System Inc. 3100 Hansen Way, Palo Alto, CA 94304-1129, USA)을 이용한 역치료계획(inverse Planning)이 수행되었으며 치료계획은 각각의 환자에 대해 같은 표적과 최적화조건을 가지도록 고려되었다. 총 10명의 환자를 대상으로 한 연구결과, 환자의 신체내 외부가 완전히 고정되어 있는 이상적인 경우에 대해서 토모치료기를 이용한 치료계획이 선형가속기에 의한 세기 변조 방식보다 표적에 대해 보다 높고 일정한 선량분포를 주면서도 주변 장기의 선량이 선량체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)에서 오히려 감소함을 보여 주었다 또한 토모치료기의 MVCT를 이용하여 한 달간 토모 환자의 표적위치변화를 측정하였고, 이를 토대로 평균 표적위치변화를 고려하였을 경우 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획인 CadPlan에서 표적의 등가균질선량(Equivalant Uniform Dose, EUD)이 감소하고 정상조직의 부작용율의 발생가능성이 상대적으로 증가함을 발견하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권4호
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• pp.211-216
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• 2006

목 적: 최근 국내 방사선 치료의 발전 경향, 시설 장비와 인적 현황 등 인프라와 특징을 조사하고, 국내 방사선종양학분야의 발전 방향을 모색하려 한다. 대상 및 방법: 2006년도 방사선종양학과 전공의 지도 감독에 관한 실태 조사를 위하여 2006년 7월, 전문의, 전공의, 의학 물리사, 간호사, 방사선사 등 인력 및 치료 장비 인프라 조사와 함께 향후 확장 계획에 관한 조사를 실시하였다. 국내 61개 기관의 치료 시설 등급 결정은 IAEA 조사연구에서 사용한 기준에 따라서 분류하였다. 결 과: 2006년 7월 현재 한국에 설치된 방사선종양학과는 61개 병원이며, 132명의 전문의와 50명의 전공의를 포함하여 선량계산사 및 의학물리사 64명, 방사선사 369명 간호사 130명 등 745명의 인력이 2004년도 기준으로 28,789명 신환의 방사선치료 업무를 담당하고 있다. 방사선치료기는 메가볼티지 치료기가 104대 설치되어 있고 선형가속기가 96대, 코발트 원격치료기 2대, 토모치료기 3대, 사이버나이프가 2대, 한 대의 양성자 치료기가 설치되어 있다. 강내치료 장치는 41개 병원에 설치되어 있으며 이 중 35개 병원에서 고선량률 강내치료기, 6개 병원에서 저선량률 강내치료 장치가 설치 운영되고 있다. 국내 61개 병원의 IAEA기준에 따른 분류에서는 level 0이 2곳, level 1이 15곳, level 2가 19곳이고, level 3 즉 강도조절 방사선치료, 정위적 방사선치료, 수술 중 방사선치료가 가능한 시설이 25곳으로 매우 높은 질의 치료를 시행함을 보여준다. 결 론: 최근 치료시설과 방사선치료 관련 인적 인프라는 현저한 증가 추세에 있다. 즉, 선형가속기의 증가와 함께 코발트 치료기는 현격한 감소를 보이며 토모치료기, 사이버나이프 등 첨단 치료 장치가 증가하는 경향이다. 한국의 메가볼티지 치료기의 숫자는 인구 백만 명당 2.1대로서 향후 방사선치료의 필요성과 적응증이 계속 증가되는 추세에 있어서 치료기의 증가가 필요한 실정이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.178-183
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• 2011

본 연구에서는 토모테라피를 이용한 폐종양의 방사선수술 치료계획을 수립한 후 기존의 선형가속기를 사용하였을 경우와 비교, 분석하여 선량분포 측면에서 유효성 및 타당성을 살펴보았다. 종양의 움직임이 5 mm 이하인 10명의 환자 CT 영상을 대상으로 기존의 선형가속기를 이용한 세기조절방사선수술에서와 동일한 처방선량과 동일한 조건의 중요장기 선량제한치로 토모테라피 치료계획을 수립한 후 선량분포를 비교하였다. 토모테라피를 이용한 결과에서도 기존의 선형가속기를 이용한 세기조절방사선수술과 동일하게 중요장기의 선량제한치를 충족시키면서 GTV에 처방선량을 부여할 수있음을 확인하였다. 방사선조사로 인한 폐의 정상조직합병증확률과 종양 반대편 폐의 등가균일선량 측면에서는 토모테라피가 기존 선형가속기보다 상대적으로 더 우수한 결과를 보였으나, 종양 내 치료선량 분포의 균일도에서는 기존 선형 가속기가 더 양호한 결과를 보였다. 치료 빔 전달 시간측면에서는 토모테라피가 기존 선형가속기 경우보다 2배 이상의 시간이 소요되었다. 이와 같은 본 연구의 결과 분석을 통해 폐종양 부위의 움직임이 적은 경우, 환자의 상태와 선량분포의 적합성 등을 고려한 최적의 치료계획을 세운다면 토모테라피를 사용하는 방사선 수술이 유효성 및 타당성이 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.285-291
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• 2013

전림프계의 방사선치료시 선형가속기와 토모테라피를 이용하여 치료계획 수립 시 유용성을 확인하였다. 실험에 동의한 실험대상자 15명(남: 7명, 여: 8명)의 모의치료영상을 Somatom Sansation Open 16 channel으로 획득하여 이를 각각 의료용 선형가속기 치료계획 장치와 토모테라피 치료계획 장치로 전송하고 종양체적과 정상조직(전체 폐, 척수, 우측신장, 좌측신장)을 구분하여 종양조직에 750 cGy를 설정하여 종양조직의 선량 적합성, 정상조직의 선량흡수정도, 선량분포양상 그리고 선량체적곡선을 비교하여 평가하였으며 SPSS Ver. 18.0을 이용하여 대응표본검정을 실시하였다. 종양의 흡수선량 측정결과 토모테라피의 경우 $751.0{\pm}4.7cGy$, 선형가속기는 $746.9{\pm}14.1cGy$의 선량을 보였으며 이는 통계적으로 유의하지 않았다(p>0.05). 정상조직의 경우 전체 폐, 척수, 우측신장, 좌측신장에 입사되는 평균 방사선량은 토모테라피가 선형가속기보다 다소 낮은 방사선 흡수량을 보였다. 선량체적곡선에서 종양조직 및 정상조직 모두 적합한 양상을 보였다. 즉, 종양 및 정상조직의 선량흡수정도, 선량분포양상, 선량체적 곡선을 살펴본 결과 모두 적합한 치료효과비를 보인 것으로 판단되며 토모테라피 치료가 다소 높은 치료효율을 보였다. 토모테라피를 이용한 치료는 폐쇄형 치료공간과 긴 치료시간의 단점이 있기 때문에 오랜시간 자세재현이 불가능한 환자의 경우, 제한적으로 선형가속기 치료를 실시하여도 무방할 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.123-130
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• 2017

암(caner)라는 중증의 질환을 가지고 있는 환자의 경우, 방사선 치료시 받을 수 있는 불안감, 폐쇄적 공포심을 알아보려 하였다. 연구의 대상은 각각 선형가속기의 치료, 토모테라피 치료를 받는 환자를 대상으로 하였으며 연구의 방법은 설문조사의 방법으로 시행을 하였다. 설문의 내용은 치료시간별로 조사 하였고, (5분 이내의 치료시, 10분이내, 20분 이상, 30분 이상), 장비의 고장으로 인한 치료실 및 치료기기 변경의 경험에 대한 설문조사를 시행하였다. 설문에 성실히 응답한 200개의 설문지를 연구한 결과 방사선치료의 경험이 없을수록 불안감이 많았으며 그 이유로는 치료시 고틍이 있을 것 같다는 의견이 지배적이었다. 치료기로는 선형가속기가 가장 불안감이 높았으며 이유는 환자의 테이블의 개방감 때문인 것으로 나타났다. 가장 안정적인 상태는 토모테라피 치료를 20분 이상 30분 미만 시행한 경우였으며 치료시 토모테라피 치료장비의 아늑함이 원인이었다. 30분이 초과된 경우는 외부와 분리에 대한 불안감으로 불안한 심리상태를 보였다. 본 논문을 통하여 임상에서는 환자의 만족도를 높이는 양질의 의료서비스를 제공하기 위한 제반 자료로 활용되길 기대해 본다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.355-362
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• 2014

목 적 : 두경부 치료 시 환자의 고정을 위해 고정용 열성형가면(Thermoplastic mask, mask)을 사용한다. 치료 중 변동의 오차가 적은 정위적방사선수술에 사용되는 특수 제작된 마스크를 토모치료에 적용 했을 때 표면선량의 변화의 경향을 알아보고 유용성을 평가해보고자 한다. 대상 및 방법 : 일반적인 마스크(conventional mask, C-mask)와 정위적방사선수술 마스크(SRS mask, S-mask)를 이용하여 인체팬텀(rando phantom)을 동일한 중심선으로 고정한 후 모의 치료를 실시하였다. 획득한 영상은 치료계획시스템(treatment planning system, TPS)을 이용하여 안와부와 침샘부위를 치료 부위로 설정하여 각 각의 토모치료계획을 세웠다. 마스크의 특성에 따른 표면선량 측정을 위해 정위적방사선수술 마스크를 기준으로 치료부위에 주변에 위치한 두꺼운 부분과 얇은 부분을 관심영역으로 설정하여 마스크의 종류에 따른 동일한 위치의 표면 선량을 비교해보았다. 그리고 토모치료기를 이용하여 모의치료와 동일한 조건으로 인체팬텀을 위치시키고 치료계획에서 설정된 관심영역의 위치에 Gafchromic EBT3 필름을 팬텀 표면에 부착 하여 마스크를 착용한 후 치료 조사하였다. 선량 농도 분석 시스템(RIT)을 이용하여 조사된 필름의 표면선량을 측정하여 마스크의 종류에 따른 표면선량 변화의 양상을 비교해보았다. 결 과 : TPS에서 마스크의 종류에 의한 표면선량 변화는 안와에서 0.65~2.53 Gy, 타액선에서 0.85~1.84 Gy의 측정 변화값을 보여주었다. Gafchromic EBT3 필름을 이용한 표면선량 측정에서는 안와에서 -0.2~+3.46 Gy, 타액선에서 1.04~3.02 Gy의 측정 변화값을 보여 주었다. Smask를 적용하였을 때 C-mask를 기준으로 하였을 때 TPS에서 최대 4.26% Gafchromic EBT3 필름에서 최대 5.82%의 각 각의 표면선량 증가 경향을 나타내었다. 결 론 : S-mask의 사용으로 인한 표면선량은 무작위적으로 변하였으나 대체적으로 유효한 범위 안에 들어옴을 알 수 있었다. 본 연구에서는 표면선량의 변화값을 극대화 하기 위해 표면에 위치한 표적을 실험 하였으며 치료 표적이 심부에 위치할 경우와 치료 계획의 조건에 따라 표면 선량은 더 감소할 것으로 생각되어지며 이는 마스크에 따른 표면선량의 차이는 피부 부작용에 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다. 그리고 치료 중 또는 치료 간 위치변화 감소의 장점은 치료 표적이 작고 결정 장기가 밀접한 경우 S-mask의 두경부 치료 적용은 유용할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권2호
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• pp.65-74
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• 2019

목 적: 최근 Radixact^® X9에서는 치료테이블의 처짐을 방지하는 Catcher^TM가 추가되었다. 본 연구에서는 정확한 선량전달을 위한 토모테라피의 메가볼트 전산화단층촬영(MVCT) 영상유도방사선치료 시 Tomo-HDA^®의 General Couch와 Radixact^® X9의 Catcer^TM Couch의 치료테이블 처짐 정도를 팬텀을 이용하여 정량적으로 비교하고 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 팬텀연구를 위해 란도팬텀을 이용하였으며, 치료부위에 따른 변화를 위해 두경부와 골반부에 중심점을 설정하였다. 또한, 무게에 따른 변화를 위해 자체 제작한 저용융점납합금을 이용하였다. 납합금의 무게를 점차 증가시켜(A: 15kg, A+B: 30kg, A+B+C: 45kg) MVCT 영상을 획득하였으며, 수직오차 및 회전(Pitch)오차를 측정하였다. 환자연구를 위해 본원에서 토모테라피를 이용하여 방사선치료를 받은 120명의 환자를 선정하였다. Tomo-HDA^®과 Radixact^® X9에서 각각 60명씩 치료를 받았으며, 치료부위는 두경부와 골반부로 30명씩 분류하여 선정하였다. 환자연구 방법으로는 치료 첫 날 획득한 MVCT 영상의 척추를 기준으로 수직오차 및 회전(Pitch) 오차를 측정하여 평균값을 산출하였다. 결 과: 팬텀연구 결과 Tomo-HDA^®의 General Couch에서는 무게가 증가함에 따라 두경부와 골반부 모두 수직 및 회전(Pitch)오차가 비례하여 증가하였고, 두경부에서 최대 7.52mm, 0.38°, 골반부에서 최대 11.94mm, 0.92° 발생하였다. Radixact^® X9의 Catcher^TM Couch에서는 0.02~0.1mm, 0~0.04°의 오차범위가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 환자연구 결과 Radixact^® X9의 Catcher^TM Couch에서 두경부 4.79mm, 0.33°, 골반부 7.66mm, 0.22° 더 낮게 측정되었다. 결 론: 팬텀연구 결과 Tomo-HDA^®의 General Couch에서는 무게가 증가함에 따라 수직오차 및 회전(Pitch) 오차가 비례하여 증가하였으며, 특히 두경부보다는 골반부에서 더 많이 증가하였다. 하지만, 본 연구의 목적인 Radixact^® X9의 Catcher^TM Couch에서는 무게와 부위라는 변수상관 없이 일정한 오차가 발생하였다. 결론적으로 Catcher^TM Couch는 Couch 처짐이라는 Mechanical error를 최소화 할 수 있으며, 두경부보다는 골반부에서 더 유용하게 작용한다는 사실을 알 수 있었다. 토모테라피를 이용한 방사선치료 시 Radixact^® X9의 Catcher^TM Couch를 사용한다면 토모테라피의 특성상 보정할 수 없는 회전(Pitch)오차를 최소화하는데 기여할 수 있을 것이라고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.201-207
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• 2015

세기조절방사선치료의 선량정확도에 대한 품질보증 과정에서 측정된 데이터를 기반으로 실제 치료 환자 신체 내의 치료 선량분포를 재계산하여 치료계획 시 계산된 선량분포와 비교, 분석을 수행할 수 있는 프로그램들이 개발되어 임상에 사용 중에 있다. 본 연구에서는 아크첵(ArcCHECK)을 사용하여 품질보증 과정에서 측정한 토모테라피 선량 데이터를 기반으로 환자 내 치료선량 분포를 재구성할 수 있는 3DVH 프로그램의 새로운 기능 및 선량정확도를 평가하고자 하였다. 이를 위한 가상의 환자로 이차원 다이오드 검출기 배열 장치인 MapCHECK 영상을 사용하여 토모테라피 치료계획을 수립하고, 아크첵으로 선량을 측정 후 다시 3DVH를 사용하여 MapCHECK 검출기 영역의 선량분포를 재계산한 후, 실제 MapCHECK에서 측정된 선량분포와 비교하여, 그 오차를 분석하였다. 분석 결과, 측정값과 3DVH 계산값 비교를 위한 감마평가에서 평균 합격률은 $92.6{\pm}3.5%$로 측정값과 토모치료계획에서 계산된 선량과의 감마평가 평균 합격률 $99.0{\pm}1.2%$보다 오차가 큼을 보였다. 래피드아크에서 비교한 3DVH 계산값과 측정값의 감마평가 평균 합격률 $99.3{\pm}0.9%$와 비교하였을 경우에도 더 큰 오차를 보여, 토모테라피에서 3DVH 선량 계산 기능을 임상에서 신뢰하고 사용하기에는 더 많은 측정 결과들의 분석과 오차 원인에 대한 분석이 수행되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권4호
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• pp.323-331
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• 2010

본 연구에서는 토모테라피 Hi-Art 시스템이 제공하는 3가지(1.0 cm, 2.5 cm, 5.0 cm) 필드 폭 변화에 따른 치료부위 경계면에서의 선량 변화를 조사하여, 필드 폭 크기에 따라 PTV 설정 시 고려되어야 할 사항들을 분석하고자 하였다. 토모테라피 필드 폭 크기에 의한 PTV 양 끝단부 부위의 선량분포 변화를 알아보기 위해 토모테라피 DQA (delivery quality assurance)용 cheesecake 팬텀을 대상으로 각 필드 폭 크기별 토모 치료계획을 수립하여 선량계산 결과와 실제 필름에서의 선량분포를 비교, 분석하였고, 실제 환자를 대상으로 한 치료계획에서도 필드 폭 크기의 영향을 살펴보고자, 복부부위를 치료했던 환자 4명을 대상으로 각 필드 별 치료계획을 세우고, 선량분포를 분석하였다. DQA 팬텀을 대상으로 분석한 결과, 선량계산 값과 조사된 필름분석 결과 모두에서 필드 폭 크기가 커질수록 PTV 양끝단 부위의 선량분포가 더 넓게 분포함을 확인할 수 있었다. Jaw의 폭 변화 방향인 세로(y)방향의 선량분포에서 1.0 cm 필드 크기와 비교하여 최대 선량값 50% 기준으로 2.5 cm 필드는 1.6 cm 더 넓은 선량분포를, 5.0 cm 필드는 4.2 cm 더 넓은 선량분포를 보였다. 실제 환자 데이터를 대상으로 분석한 결과, 4명 모두 필드 폭 크기가 증가함에 따라 PTV y축 양끝 경계면에서 더 많은 선량이 더 넓게 분포함을 알 수 있었다. 특히, 5.0 cm 필드 폭을 사용하였을 경우에는 처방선량에 가까운 높은 선량이 PTV 양끝 상당히 넓은 영역에 걸쳐 조사됨을 알 수 있었으며, 이를 통해 큰 필드 폭을 기준으로 토모테라피 치료계획을 수립할 경우에는 치료기 테이블 진행방향으로 PTV 양끝 경계면에서 기존보다 여유도(margin)를 축소하여 PTV 설정을 하는 것이 타당함을 확인할 수 있었다.