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

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제17권3호
• /
• pp.1197-1199
• /
• 2016

Background: This study aimed to facilitate decision-making in cases of breast cancer radiotherapy shifts by simulating millimetric shifts and analyzing their effects on dose distribution. Methods: The study included 30 patients with left side breast cancer who were treated with three dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) in the Radiation Oncology Department in Hatay Public Hospital, between January 2013 and April 2015. A treatment plan shifting at three axes with six different measures was simulated. Results: The biggest difference in values was (+3mm shift) 476cGy, with a 7.7 % change for heart and 25.6% for spinal cord. The shifts in values respectively for CTV min, mean, max were -4.8%, 2.5%, 4%. The differences for lymphatic min, mean, max were 21.3%, 20.3%, -12.2%. Conclusion: The most important thing is not the treatment plan quality, but its practicality. The treatment plan must be practical and its practice must be controlled rigidly.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제36권4호
• /
• pp.276-284
• /
• 2018

Purpose: Traditionally, three-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT) is used for neoadjuvant chemoradiation in locally advanced rectal cancer. Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) was later developed for more conformal dose distribution, with the potential for reduced toxicity across many disease sites. We sought to use the National Cancer Database (NCDB) to examine trends and predictors for IMRT use in rectal cancer. Materials and Methods: We queried the NCDB from 2004 to 2015 for patients with rectal adenocarcinoma treated with neoadjuvant concurrent chemoradiation to standard doses followed by surgical resection. Odds ratios were used to determine predictors of IMRT use. Univariable and multivariable Cox regressions were used to determine potential predictors of overall survival (OS). Propensity matching was used to account for any indication bias. Results: Among 21,490 eligible patients, 3,131 were treated with IMRT. IMRT use increased from 1% in 2004 to 22% in 2014. Predictors for IMRT use included increased N stage, higher comorbidity score, more recent year, treatment at an academic facility, increased income, and higher educational level. On propensity-adjusted, multivariable analysis, male gender, increased distance to facility, higher comorbidity score, IMRT technique, government insurance, African-American race, and non-metro location were predictive of worse OS. Of note, the complete response rate at time of surgery was 28% with non-IMRT and 21% with IMRT. Conclusion: IMRT use has steadily increased in the treatment of rectal cancer, but still remains only a fraction of overall treatment technique, more often reserved for higher disease burden.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제14권10호
• /
• pp.5989-5993
• /
• 2013

Background: Radiation therapy is the mainstay of treatment for nasopharyngeal carcinoma. Importance of tumor coverage and challenges posed by its unique and critical location are well evident. Therefore we aimed to evaluate our radiation treatment plan through dose volume histograms (DVHs) to find planning target volume (PTV) dose coverage and factors affecting it. Materials and Methods: This retrospective study covered 45 histologically proven nasopharyngeal cancer patients who were treated with definitive 3D-CRT and chemotherapy between Feb 2006 to March 2013 at the Department of Oncology, Section Radiation Oncology, Aga Khan University Hospital, Karachi, Pakistan. DVH was evaluated to find numbers of shrinking field (phases), PTV volume in different phases and its coverage by the 95% isodose lines, along with influencing factors. Results: There were 36 males (80%) and 9 females (20%) in the age range of 12-84 years. Stage IVA (46.7%) was the most common stage followed by stage III (31.1). Eighty six point six-percent received induction, 95.5% received concurrent and 22.2% received adjuvant chemotherapy. The prescribed median radiation dose was 70Gy to primary, 60Gy to clinically positive neck nodes and 50Gy to clinically negative neck regions. Mean dose to spinal cord was 44.2Gy and to optic chiasma was 52Gy. Thirty seven point eight-percent patients completed their treatment in three phases while 62.2% required four to five phases. Mean volume for PTV3 was $247.8cm^3$ (50-644.3), PTV4 $173.8cm^3$ (26.5-345.1) and PTV5 $119.6cm^3$ (18.9-246.1) and PTV volume coverage by 95% isodose lines were 74.4%, 85.7% and 100% respectively. Advanced T stage, intracranial extension and tumor volume > $200cm^3$ were found to be important factors associated with decreased PTV coverage by 95% isodose line. Conclusions: 3D CRT results in adequate PTV dose coverage by 95% isodose line. However advanced T stage, intracranial extension and large target volume require more advanced techniques like IMRT for appropriate PTV coverage.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제9권2호
• /
• pp.77-88
• /
• 1998

쐐기형 선량분포는 임상에 많이 응용하고 있으며 고정쐐기여과판은 선질의 강화와 조사면 주위 의 산란선 증가, 등선량 각도의 불일치, 여과판의 장착 및 취급이 부정확하고 어려우며 입체조형 방사선 치료시 많은 조사면을 입체방향으로 중첩시킴으로서 발생되는 선량의 불균질을 방지하고 동적입체방사선조형치료(dynamic 3D conformal radiotherapy) 및 선량강도조절치료(intensity modulation radiotherapy)를 가능케 하는 동적쐐기여과판을 고안 제작한다. 동적쐐기여과판은 콜리메이터를 움직이면서 선량율을 변화시켜서 최적한 쐐기각의 등량곡선을 얻을 수 있도록 미분치료표(segmented treatment tables: STT) 유도하며 표준형의 STT를 컴퓨터에 입력시킨다. STT에 의하여 생성되는 동적쐐기여과판의 특성과 조직내 선량분포를 쐐기각, 조사변의 크기, 조사선량율둥 여러 조건하에서 측정 분석함으로서 방사선 감수성이 높은 장기 내의 종양과 저항성 이 강한 악성종양치료에 도움을 주며 전반적인 방사선치료 성과를 향상시키고자 한다. 연세암센터에서 가동되는 선형가속기 (Varian Clinac-2100C/D)를 이용하여 6MV 와 10MV 광자선과 쐐기각이 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$이고 정사각형 조사면의 한변이 4cm 부터 20cm 범위를 0.5cm 간격으로 콜리메이터를 움직이면서 선량 변동량을 표시하는 미분치료표 (STT)를 작성하였다. 쐐기투과선량인자 (wedge transmission factor) 는 표준 물팬텀내에 표준전리함을 장치하고 열린조사면과 미분치료표에 의한 쐐기조사면의 선량비료서 결정하였다. 쐐기여과판에 의한 조직내선량분포와 등량곡선 및 프로파일은 필름으로 측정하고 영상선량측정기로 작성하였다. 수식으로 유도한 미분치료표(segmented treatment tables: STT) 은 쐐기여과판의 쐐기각과 일치하였으며 쐐기투과선량인자는 쐬기각이 클수록 감소하였으며 조사변이 클수록 적어졌고 조사면 크기와의 관계는 비선형적이었다. 동적쐐기여과판에 의한 등량곡선의 쐐기 기울기는 고형여과판보다 더욱 일치된 경사각을 유지하였다. 심부선량백율은 열린조사면에 의한 것과 거의 비슷하였으며 고형쐐기여과판의 심부율보다 약간 줄어들었다. 동적쐐기여과판은 고형쐐기여과판보다 사용상, 선량측정 및 선량분포에 서 장점이 많으며 피부와 여과판사이의 길이가 길어서 침대에 부딪치는 일이 없고 피부의 산란선 오염이 감소되어 치료효과를 상승시킬 수 있다. 동적쐐기조사방법을 개발함으로서 지금까지 방사선 후유증과 종양의 불균일한 선량배열로 치료의 어려움이 있었던 분야를 개척할 수 있으며 동적입체 방사선조형치료 (dynamic 3D conformal radiotherapy) 및 선량강도조정치료 (intensity modulation radiotherapy)를 가능하게 함으로서 방사선치료성과를 향상시킬 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제16권3호
• /
• pp.265-274
• /
• 1998

목적 : 비소세포성 폐암에서 새로운 치료방법으로 대두되고 있는 3차원 입체조형 방사선 치료(Three dimensional conformal radiotherapy, 3DCRT)의 임상적용 가능성과 기존의 치료법에 비한 장점을 찾고자 1994년부터 전향적 연구를 시행하였다. 본 연구는 1) 가장 효과적인 3차원 입체조형 치료 방법의 개발, 2) 가능한 총 치료 선량증가, 3) 선량 증가에 따른 방사선 폐렴 발생 위험군 예측, 4) 선량증가에 따른 국소관해 및 생존율 향상을 목적으로 하였다. 대상 및 방법 : 1996년 12월까지 수술이 불가능하다고 판정된 95명의 환자(stage I: 4명, stage II; 1명, stage IIIa; 14명, stage IIIb; 76명)에 대하여 3차원 입체조형 치료를 시행하였다. 3차원입체조형 치료를 위하여 고정기구를 이용하여 앙와위 혹은 복와위 상태로 자세를 고정한 다음 CT-simulator를 이용하여 5 mm간격으로 CT 영상을 얻고 GTV (Gross Tumor Volume), CTV (Clinical Target Volume), PTV(Planning Target Volume)를 정한 후 3차원 치료계획용 컴퓨터를 이용하여 치료계획을 세웠다. 방사선 치료는 육안적 종양과 림프절을 포함하는 부위에 36-40 Gy를 AP-PA로 치료한 후 25-34 Gy의 3차원 입체조형 치료를 추가조사하여 총 65-70 Gy를 시행하였다. 이중 78명 (82.1$\%$)의 환자는 2회의 MVP (Mitomycin C, Vinblastine, Cisplatin) 복합항암요법을 동시에 시행하였다. 3차원 입체조형 치료 계획은 1) 표적 부위의 3차원 선량분포, 2) DVH (Dose Volume Histogram), 3) NTCP (Normal Tissue Complication Probability)를 이용하여 기존의 2차원 통상 치료 계획과 비교하였다. 결과 : 78명의 환자에서는 4-8 조사영역을 이용하는 비동일 평면 입체조형 치료 (Non-coplanar 3DCRT) 방법을 사용하였으며 17명에서는 Coplanar segmented 3DCRT 방법으로 치료하였다. 거의 모든 환자에서 표적부위에 100$\%$의 선량 조사가 가능하였으며 심장에 대한 DVH 분석결과 좌폐하엽 부위 종양 치료시에는 특히 3차원 입체조형 치료가 심장 선량을 줄여줌을 알수 있었다. 3차원 입체조형 치료에 의한 동측폐의 NTCP 평균값은 0.26 (0.17-0.43)으로 2차원 통상 치료의 NTCP 평균값 0.38 (0.27-0.66)에 비하여 부작용이 생길 확률이 32$\%$ 줄어들었다. 치료 결과는 26$\%$(25/95)의 환자에서 완전관해를 보였으며 53$\%$ (50/95)에서는 부분관해를 보여 전체 79$\%$의 환자에서 부분관해 이상의 반응을 보였다. 1기와 2기 환자 5명을 제외한 3기 환자 90명의 1년과 2년 생존율은 62.6$\%$와 35.2$\%$로 같은 기간에 2차원 통상치료로 치료받은 환자의 1년과 2년 생존율 51.9$\%$와 26.8$\%$에 비하여 다소 증가 되었으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다. 치료후 19명 (Grade 1:8, Grade 2:11)의 환자에서 방사선 폐렴이 발생하였으나 steroid 치료후 모두 호전되었으며 치료 후 발생하는 방사선 폐렴을 예측할 수 있는 가장 좋은 지표는 동측폐에 대한 NTCP 값이었다 (35$\%$ vs 22$\%$). 결론 : 이상의 결과 폐암에 대한 3차원 입체조형 방사선 치료는 기존의 치료법에 비하여 부작용의 증가 없이 총 방사선량을 증가시킬 수 있는 좋은 방법으로 생각되며 방사선 폐렴의 예측인자로는 동측폐에 대한 NTCP 값이 매우 유용한 것으로 보여진다. 향후 NTCP 값에 따른 선량증가 연구와 이에 따른 생존율의 증가에 대한 연구가 더 진행되어야 할 것이다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.11-15
• /
• 2008

목 적: 방사선치료계획에 있어서 정상조직과 치료부위의 선량 분포는 매우 중요하다. 이에 본원에서는 유방암 환자를 대상으로 Three-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT), Helical tomotherapy (TOMO)의 방법으로 방사선치료계획을 세웠으며 이에 선량분포를 분석하여 실제 임상에서의 적용여부를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 20명의(좌측: 10명, 우측: 10명) 유방보존절제술 환자를 대상으로 시행하였으며 방법으로는 같은 조건에서 3D-CRT는 Philips사의 Pinnacle을, TOMO는 TomoTherapy사의 TOMO Planning System을 이용해 치료계획을 세웠다. Dose-Volume Histogram (DVH)의 prescribed dose (PD)에 대한 PTV의 Homogeneity index (HI)와 Conformity index (CI)를 구하였고, 정상조직의 dose- volume 관계를 비교하였다. 결 과: Homogeneity index (HI)와 Conformity, index (CI)는 TOMO에서 우수한 결과를 나타났다. $V_{-50-IB-NPTV}$ (the percentage ipsilateral non-PTV breast volume that was delivered 50% of the prescribed dose)는 3D-CRT: 40.4%, TOMO: 18.3%, $V_{20-IL}$ (the average ipsilateral lung volume percentage receiving 20% of the prescribed dose)는 3D-CRT: 4.8%, TOMO: 14.2%, $V_{20-10H}$ (the average heart volume percentage delivered 20% and 10% of the prescribed dose in left breast cancer)는 3D-CRT: 1.6%, 3% TOMO: 9.7%, 26.3%의 결과를 보여준다. 결 론: 유방암 환자의 방사선치료계획 방법들은 PTV에서 원하는 선량분포를 보여줬다. 그러나 TOMO는 좋은 Homogeneity index (HI), Conformity index (CI)와 Breast를 보호하는 장점이 있는 반면에 Lung과 Heart에서는 많은 피폭선량이 있음을 알 수 있기에 TOMO의 방사선치료계획시 주의해야 할 점으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제20권2호
• /
• pp.123-129
• /
• 2002

목적 : 수술적 절제가 불가능한 원발성 간암 환자들을 대상으로 삼차원적인 방사선치료계획 시스템을 이용한 입체조형 방사선치료를 전향적으로 실시하고 조기 임상 결과를 분석하였다. 또한, 이를 통해 원발성 간암의 비수술적 치료에서 입체조형 방사선치료의 잠재적인 역할과 가능성을 판단해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1995년 1월부터 1997년 6월까지 원발성 간암으로 진단 후 입체조형 방사선치료의 기법을 적용하여 치료를 받은 17명의 환자가 본 연구 대상에 포함되었다. 대상 환자의 선정 기준은 방사선치료의 과거력이 없는 경우, 간외 전이가 없는 경우, 간경변증의 정도가 Child-Pugh classification A또는 B군인 경우, 종양이 전체 간 용적의 2/3를 넘지 않는 경우, 전신수행도가 European Cooperative Oncology Group (ECOG) 3기 이상으로 악화되지 않은 경우이었다. 15명의 환자에서 경동맥화학색전술과 입체조형 방사선치료의 병용요법이 시행되었다. 대상 환자는 In-ternational Union Against Cancer (UICC) 병기별로 II기 1명, III기 8명, IVA기 8명이었다. 4명의 환자에서 간문맥 혈전증이 동반되었으며, 종양의 평균 직경은 8 cm이었다. 조사영역은 종양과 주변 1.5 cm이었고 조사선량의 분포는 $36\~60\;Gy$로 중앙값은 59.4 Gy이었다. 종양의 반응은 치료 후 $4\~8$주에 시행한 영상 진단을 기준으로 평가하였다. 추적관찰기간의 중앙값은 15개월이었다. 결과 : 2년 생존율은 $21.2\%$였고 평균 생존 기간은 19개월이었다. 완전 반응과 부분 반응을 포함하여 11명의 환자에서 치료에 대한 반응을 보여 반응률은 $64.7\%$였다. 종양의 진행을 보인 환자는 3명으로 이 중 2명의 환자가 조사영역 밖에서 종양의 진행을 보였다. 추적 기간 중 6명의 환자에서 원격 전이가 나타났고 폐 전이와 뼈 전이가 각각 5명과 1명이었다. 삼차원 입체 조형 치료와 관련된 것으로 판단되는 방사선 간염은 발생하지 않았으며 Grade 2의 위염과 십이지장염이 각각 1명씩 발생했다. 치료로 인해 사망하였던 경우는 없었다. 결론 : 절제 불가능한 원발성 간암의 치료에 입체조형 방사선치료를 적용할 것은 비교적 안전하였고 실제적인 치료 효과를 나타내었다. 향후 원발성 간암의 비수술적 치료에 입체조형 방사선치료의 역할이 기대되며 이 치료법의 우수성을 입증하기 위한 제 3상 연구가 뒤따라야 할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.393-399
• /
• 2017

본 논문에서는 직장암 환자를 대상으로 일반적 치료방식인 3차원입체조형치료법과 선형가속기 기반의 IMRT, 그리고 토모테라피를 이용한 IMRT의 치료계획을 각각 수립하여 직장암 환자에 대한 최적의 치료법을 비교하고자 하였다. 치료법 비교 결과 종양조직에서는 처방선량의 95% 이상의 흡수선량을 만족시키고 있었으며 정상조직인 방광, 소장, 넙다리머리뼈의 정상조직의 합병증 발생율의 기준(V40, V30, V20, V10)을 만족하였다. 다만, 3가지의 치료법에서 선량분포측면에서 가장 효율적인 치료법은 Tomotherapy기반의 IMRT였으며 가장 낮은 효율을 보인 치료법은 3DCRT였다. 직장암의 방사선 치료시 환자의 자세재현성, 개인적인 신체환경 등을 고려하여 가장 적합한 치료방식을 적용한다면 환자의 예후와 삶의 질에 긍정적인 효과가 나타날 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제40권3호
• /
• pp.147-154
• /
• 2015

The scatter photons and photoneutrons from high energy photon beams (more than 10 MV) will increase the undesired dose to the patient and the staff working in linear accelerator room. This undesired dose which is found at out-of-field area can increase the probability of secondary malignancy. The purpose of this study is to determine the equivalent dose of scatter photons and neutrons generated by 3 different treatment techniques: 3D-conformal, intensity modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT). The measurement was performed using two types of the optically stimulation luminescence detectors (OSL and OSLN) in the Alderson Rando phantom that was irradiated by 3 different treatment techniques following the actual prostate cancer treatment plans. The scatter photon and neutron equivalent dose were compared among the 3 treatments techniques at the surface in the out-of-field area and the critical organs. Maximum equivalent dose of scatter photons and neutrons was found when using the IMRT technique. The scatter neutrons showed average equivalent doses of 0.26, 0.63 and $0.31mSv{\cdot}Gy^{-1}$ at abdominal surface region which was 20 cm from isocenter for 3D, IMRT and VMAT, respectively. The scattered photons equivalent doses were 6.94, 10.17 and $6.56mSv{\cdot}Gy^{-1}$ for 3D, IMRT and VMAT, respectively. For the 5 organ dose measurements, the scattered neutron and photon equivalent doses in out of field from the IMRT plan were highest. The result revealed that the scatter equivalent doses for neutron and photon were higher for IMRT. So the suitable treatment techniques should be selected to benefit the patient and the treatment room staff.