• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제15권17호
• /
• pp.7401-7405
• /
• 2014

Background: Postoperative chemoradiotherapy is accepted as standard treatment for stage IB-IV, M0 gastric cancer. Radiotherapy (RT) planning of gastric cancer is important because of the low radiation tolerance of surrounding critical organs. The purpose of this study was to compare the dosimetric aspects of 2-dimensional (2D) and 3-dimensional (3D) treatment plans, with the twin aims of evaluating the adequacy of 2D planning fields on coverage of planning target volume (PTV) and 3D conformal plans for both covering PTV and reducing the normal tissue doses. Materials and Methods: Thirty-six patients with stage II-IV gastric adenocarcinoma were treated with adjuvant chemoradiotherapy using 3DRT. For each patient, a second 2D treatment plan was generated. The two techniques were compared for target volume coverage and dose to normal tissues using dose volume histogram (DVH) analysis. Results: 3DRT provides more adequate coverage of the target volume. Comparative DVHs for the left kidney and spinal cord demonstrate lower radiation doses with the 3D technique. Conclusions: 3DRT produced better dose distributions and reduced radiation doses to left kidney and spinal cord compared to the 2D technique. For this reason it can be predicted that 3DRT will result in better tumor control and less normal tissue complications.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제9권4호
• /
• pp.227-245
• /
• 1998

방사선치료 성과의 기준을 정량적으로 평가할 수 있는 종양치유확율 (Tumor Control Probability)과 정상조직 손상확율(Normal Tissue complication Probability)의 수학적 관계식을 유도하여 방사선업체조형치료 (3-D conformal radiotherapy) 효과를 평가하며 간단한 동물실험과 임상결과를 참고하여 종양치료성적의 예측과 종양선량의 증가 및 치료의 질적상황을 정량적 척도로 평가하고져한다. 방사선량과 체적크기에 민감한 병렬반응구조 (Parallel architecture)로 구성된 장기중 발생빈도가 많은 간종양을 대상으로 업체조형치료방법에 따른 체적선량분포도 (Dose Volume Histogram)를 3차원 방사선치료계획 컴퓨터(ADAC-Pinnacle #3)를 이용하여 계산하고 각 선량에 대한 체적분포를 판별이 쉽도록 도표화하였다. 종양치유확율(Tumor Control Probability)과 정상조직 손상확율(Normal Tissue complication Probability)은 방사선량에 대한 세포생존곡선의 오차함수 (error function)를 기본수식으로하고 선량 체적인자를 삽입한 반실험식으로 구성되었으며 실효선량 또는 실효체적에 따라 각각 계산하였다. 정상간의 실질적 손상을 관찰하기 위하여 방사선치료를 받은 환자의 통계와 계획적 연구를 위하여 황구를 이용하였다. 방사선조사방법은 대항2문, 쐐기 3문, 4문 회전업체치료와 비회전축 5문입체조형치료로 구분하였으며 업체조형치료는 컴퓨터 조종형 선형가속기 (Varian Clinac-2100C/D)와 다엽콜리메이터(Multi Leaf Collimator, MLC-52LS)를 이용하였다. 방사선조사방법에 따른 체적선량분포 (DVH)는 종양과 주위건강조직에대한 체적과 방사선량을 직관적으로 판단할수있었다. 간종양의 방사선치료에서 TCP와 NTCP 의 체적인자는 0.32를 이용하였고 대항2문 입체치료 및 5문입체치료에서 종양중심선량 50Gy일 때 종양의 TCP는 각각 0.763과 0.793 이였으며 정상간의 NTCP는 각각 0.156와 0.008로서 수치상 완전 구별이 가능하였고 종양 투여 선량이 70Gy 일 때 종양의 TCP 는 각각 0.982 와 0.995로서 종양치유에 충분한 선량이며 정상간의 NTCP 는 각각 0.725 와 0.142로서 현저한 차이가 있었다. 간손상은 간염유발을 기준으로 하였으며 간손상정도와 NTCP의 관계는 상호비례하였고 일정한 발기점(Threshold value)을 구할수 있었다. DVH 와 확율적 수학식인 TCP, NTCP 동은 방사선치료성과를 판단할 수 있는 정량적분석방법으로 가능성이 있다고 생각된다. 또한 건강조직을 최대한 보호하고 종양에 집중 방사선을 조사할 수 있는 입체조형치료는 간, 폐, 신장등 방사선 병렬반응장기에 적합하며 DVH와 TCP, NTCP등 수학적 척도를 이용하여 평가함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(Dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적상황을 정량적 숫치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여 할 수 있다고 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제35권3호
• /
• pp.208-216
• /
• 2017

Purpose: To evaluate the feasibility of simultaneous integrated boost intensity-modulated radiotherapy (SIB-IMRT) for preoperative concurrent chemoradiotherapy (PCRT) in locally advanced rectal cancer (LARC), by comparing with 3-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT). Materials and Methods: Patients who were treated with PCRT for LARC from 2015 January to 2016 December were retrospectively enrolled. Total doses of 45 Gy to 50.4 Gy with 3D-CRT or SIB-IMRT were administered concomitantly with 5-fluorouracil plus leucovorin or capecitabine. Surgery was performed 8 weeks after PCRT. Between PCRT and surgery, one cycle of additional chemotherapy was administered. Pathologic tumor responses were compared between SIB-IMRT and 3D-CRT groups. Acute gastrointestinal, genitourinary, hematologic, and skin toxicities were compared between the two groups based on the RTOG toxicity criteria. Results: SIB-IMRT was used in 53 patients, and 3D-CRT in 41 patients. After PCRT, no significant differences were noted in tumor responses, pathologic complete response (9% vs. 7%; p = 1.000), pathologic tumor regression Grade 3 or higher (85% vs. 71%; p = 0.096), and R0 resection (87% vs. 85%; p = 0.843). Grade 2 genitourinary toxicities were significantly lesser in the SIB-IMRT group (8% vs. 24%; p = 0.023), but gastrointestinal toxicities were not different across the two groups. Conclusion: SIB-IMRT showed lower GU toxicity and similar tumor responses when compared with 3D-CRT in PCRT for LARC.

• 대한두경부종양학회:학술대회논문집
• /
• 대한두경부종양학회 1997년도 제14차 학술대회 연제순서 및 초록집
• /
• pp.290.1-290.1
• /
• 1997

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제53권4호
• /
• pp.184-190
• /
• 2020

Radiation therapy (RT) has improved patient outcomes, but treatment-related complication rates remain high. In the conventional 2-dimensional and 3-dimensional conformal RT (3D-CRT) era, there was little room for toxicity reduction because of the need to balance the estimated toxicity to organs at risk (OARs), derived from dose-volume histogram data for organs including the lung, heart, spinal cord, and liver, with the planning target volume (PTV) dose. Intensity-modulated RT (IMRT) is an advanced form of conformal RT that utilizes computer-controlled linear accelerators to deliver precise radiation doses to the PTV. The dosimetric advantages of IMRT enable better sparing of normal tissues and OARs than is possible with 3D-CRT. A major breakthrough in the treatment of esophageal cancer (EC), whether early or locally advanced, is the use of proton beam therapy (PBT). Protons deposit their highest dose of radiation at the tumor, while leaving none behind; the resulting effective dose reduction to healthy tissues and OARs considerably reduces acute and delayed RT-related toxicity. In recent studies, PBT has been found to alleviate severe lymphopenia resulting from combined chemo-radiation, opening up the possibility of reducing immune suppression, which might be associated with a poor prognosis in cases of locally advanced EC.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제36권4호
• /
• pp.332-340
• /
• 2018

Purpose: To retrospectively analyze dosimetric parameters of volumetric-modulated arc therapy (VMAT) and three-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) delivered to extranodal marginal zone B-cell lymphomas of mucosa-associated lymphoid tissue in the stomach (gastric MALT lymphoma) to find out advantages of VMAT and conditions for definite benefits of VMAT. Materials and Methods: Fifty patients with stage I-II gastric MALT lymphoma received VMAT (n = 14) or 3D-CRT (n = 36) between December 2005 and April 2018. Twenty-seven patients were categorized according to whether the planning target volume (PTV) overlaps kidney(s). Dosimetric parameters were analyzed by dose-volume histogram. Results: Radiation dose to the liver was definitely lower with VMAT in terms of mean dose (p = 0.026) and V₁₅ (p = 0.008). The V₁₅ of the left kidney was lower with VMAT (p = 0.065). For those with PTV overlapping kidney(s), the left kidney V₁₅ was significantly lower with VMAT. Furthermore, the closer the distance between the PTV and kidneys, the less the left kidney V₁₅ with VMAT (p = 0.037). Delineation of kidney(s) by integrating all respiratory phases had no additional benefit. Conclusions: VMAT significantly increased monitor units, reduced treatment time and radiation dose to the liver and kidneys. The benefit of VMAT was definite in reducing the left kidney V₁₅, especially in geometrically challenging conditions of overlap or close separation between PTV and kidney(s).

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제36권1호
• /
• pp.71-78
• /
• 2018

Purpose: To compare the dose distribution of three-dimensional conformal radiation therapy (3DCRT) with intensity-modulated radiation therapy (IMRT) for post-mastectomy radiotherapy (PMRT) to left chest wall. Materials and Methods: One hundred and seven patients were randomised for PMRT in 3DCRT group (n = 64) and IMRT group (n = 43). All patients received 50 Gy in 25 fractions. Planning target volume (PTV) parameters-$D_{near-max}$ ($D_2$), $D_{near-min}$ ($D_{98}$), $D_{mean}$, $V_{95}$, and $V_{107}$-homogeneity index (HI), and conformity index (CI) were compared. The mean doses of lung and heart, percentage volume of ipsilateral lung receiving 5 Gy ($V_5$), 20 Gy ($V_{20}$), and 55 Gy ($V_{55}$) and that of heart receiving 5 Gy ($V_5$), 25 Gy ($V_{25}$), and 45 Gy ($V_{45}$) were extracted from dose-volume histograms and compared. Results: PTV parameters were comparable between the two groups. CI was significantly improved with IMRT (1.127 vs. 1.254, p < 0.001) but HI was similar (0.094 vs. 0.096, p = 0.83) compared to 3DCRT. IMRT in comparison to 3DCRT significantly reduced the high-dose volumes of lung ($V_{20}$, 22.09% vs. 30.16%; $V_{55}$, 5.16% vs. 10.27%; p < 0.001) and heart ($V_{25}$, 4.59% vs. 9.19%; $V_{45}$, 1.85% vs. 7.09%; p < 0.001); mean dose of lung and heart (11.39 vs. 14.22 Gy and 4.57 vs. 8.96 Gy, respectively; p < 0.001) but not the low-dose volume ($V_5$ lung, 61.48% vs. 51.05%; $V_5$ heart, 31.02% vs. 23.27%; p < 0.001). Conclusions: For left sided breast cancer, IMRT significantly improves the conformity of plan and reduce the mean dose and high-dose volumes of ipsilateral lung and heart compared to 3DCRT, but 3DCRT is superior in terms of low-dose volume.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.583-592
• /
• 2018

세기변조방사선치료와 입체적세기조절회전치료 시 조사체적과 선량 퍼짐 현상을 줄이기 위한 방법으로 조사 각도를 제한하는 부분 각도에 의한 회전치료 기능을 적용하여 표적체적과 주변 정상장기의 선량에 대해 입체조형방사선치료와 비교 분석하였다. 치료계획에 따른 표적체적의 선량분포는 통계적으로 유의한 차이를 확인할 수 없었으며, 폐의 5 Gy(V5) 체적에서 입체조형방사선치료 56.53%, 세기변조방사선치료 52.03%, 입체적세기조절회전치료 47.84%를 나타내어 유의한 차이를 나타내었다(CRT-IMRT p=0.035, CRT-VMAT p<0.001, IMRT-VMAT p<0.001). 10 Gy 체적(V10)에서는 입체조형방사선치료 35.12%, 세기변조방사선치료 34.04%, 입체적세기조절회전치료 33.28%를 보여, 입체조형방사선치료와 세기변조방사선치료(p=0.018), 입체적세기조절회전치료(p=0.035)에서 유의한 차이를 나타내었으나 20 Gy 체적(V20)에서는 유의한 선량 차이를 확인할 수 없었다. 심장의 평균선량과 20 Gy 체적은 치료계획에 따라 유의한 차이를 확인할 수 없었으나, 30, 40 Gy 체적은 입체적세기조절회전치료에서 37.16%, 22.46%를 나타내어 입체조형방사선치료와 비교에서 유의한 차이(p=0.028)를 보였다. 이와 같이 조사체적 감소에 따른 폐의 저 선량 체적(V5, V10)의 감소를 확인할 수 있었으며, 세기변조방사선치료와 입체적세기조절회전치료 시 조사 각도를 일부 제한함으로써 표적체적의 선량분포는 동일하게 유지함과 동시에 조사체적을 줄일 수 있었다. 이로 인해 폐의 선량 퍼짐 현상의 감소로부터 폐의 독성을 낮추는데 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제19권1호
• /
• pp.53-65
• /
• 2001

목적 : 비인강암 환자의 국소제어율을 향상시키기 위한 목적으로 보상 여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료방법(intensity modulated radiation therapy : IMRT)을 계획하고 기존 3차원 입체조형치료방법과 비교하여 최적의 방사선치료방법을 모색하고자 한다. 대상 및 방법 : 3-차원 입체조형치료계획으로 치료받았던 비강암환자(T4N0M0) 1예를 선택하여 치료면의 굴곡과 뼈, 공동 등 불균질 조직으로 인하여 발생되는 표적체적의 선량분포를 균일하게 만들고 주변 정상장기의 손상을 최소화하기 위한 일차 입사선량의 강도 조절을 보상여과판으로 시행 하였다. 환자는 열변성 plastic mask로 고정시킨 후 치료조준용 CT Scan (PQ5000)을 이용하여 3 mm 간격으로 scan 하고 가상조준장치(virtual simulator)와 3차원 방사선치료계획 컴퓨터$(ADAC-Pinnacle^3)$를 이용하여 보상여과판을 제작하였다. 각 조사면을 세분한 소조사선(beamlet)의 강도 가중치(weighting)를 계산하고 가중치에 따른 선량 감약을 보상여과판의 두께로 환산하여 판별이 쉽도록 도표화하였다. 방사선 치료성과의 기준은 정량적으로 평가할 수 있는 선량체적표(dose volume histogram : DVH)와 종양억제확율(tumor control probability : TCP)및 정상조직 손상확율(normal tissue complication probability : NTCP)의 수학적 관계식을 이용하여 치료효과를 평가하였다. 결과 : 전방위 IMRT에서 계획용표적체적(planning target volume: PTV)내의 최소선량과 최대선량의 차이가 입체조형치료계획보다 약간 증가하였으며 평균선량은 강도조절치료계획에서 약 $10\%$, 더 높았고 전체 방사선량의 $95\%$가 포함되는 체적(V95)은 비교적 양쪽 설계방법에서 비슷한 양상을 보이고 있었다. 주위 건강장기들의 DVH에서 방사선에 민감한 장기인 시신경, 측두엽, 이하선, 뇌간, 척수, 측두하악골관절 등은 강도조절치료계획에서 많이 보호되었다. PTV의 종양제어확율은 입체조형치료계획과 강도변조치료계획에서 모두 비교적 균일하였으며 계획선량이 50 Gy에서 80 Gy로 증가함에 따라 TCP가 0.45에서 0.56으로 완만하게 증가하였다. 척수, 측두하악골 관절, 뇌간, 측두엽, 이하선, 시신경교차, 시신경 등 정상장기의 손상확율은 입체조형치료계획보다 강도조절치료계획에서 월등히 감소되었으며 특히 뇌간(brain stem)의 NTCP는 입체조형치료계획에서 보다 강도조절치료계획에서 훨씬 적은 값(0.3에서 0.15)으로 감소되었다. 계획선량의 증가에 따른 TCP와 NTCP를 입체조형치료계획과 강도조절치료계획에서 TCP는 공히 완만한 증가를 보였으나 NTCP값은 선량증가에 비례적으로 증가하였고 입체조형치료계획이 강도조절치료계획보다 월등히 증가하였다. 결론 : 보상여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료에서 PTV내의 선량 균일도의 개선은 없었지만 뇌간, 척수강 등 정상장기의 피폭을 줄일 수 있었다. 특히 인체표면의 굴곡이 심하거나 뼈, 동공 등으로 종양에 도달하는 방사선량분포가 균일하지 않을 경우 매우 유리한 치료방법이였다. 방사선치료성적을 평가함에 있어 DVH와 TCP, NTCP 등 수학적 척도를 이용함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적 상황을 정량적 수치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여할 수 있다고 생각한다.

• 대한두경부종양학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.59-62
• /
• 2001

Objectives: We report an interim result of conformal radiotherapy in a patient with early stage cancer at the base of the tongue, which developed in a previously irradiated area. Materials and Methods: A 64-year-old male patient was diagnosed with T4N0M0 supraglottic cancer. He received 72Gy of radiation therapy from 21 November 1988 to 24 February 1989. He had local failure and underwent a salvage total laryngectomy on 28 August 1989. Subsequently, he did well. In early 1999, he suffered from throat pain. He had a 2.5cm ulcerative mass at the base of his tongue, in the area that had been irradiated previously. Biopsy showed squamous cell carcinoma. After workup, he was diagnosed with base of tongue cancer with T2N0M0. Surgery was not feasible because the morbidity was not acceptable. Since it was difficult to re-irradiate the area with a curable dose using conventional 2D radiation therapy with an acceptable morbidity, we decided to try conformal radiotherapy. We used 7 static beam ports with field sizes from $7x6.4\;to\;8x8cm^2$, using 6 and 10MV photons. The fractionation regimen was 1.8Gy, 5 times per week. He received 64.8Gy in 36 fractions from 9 April 1999 to 1 June 1999. Results: In the 21 months since radiotherapy, the patient has not experienced any acute or chronic complications, such as xerostomia. He experienced relief of pain shortly after the start of radiotherapy, showed a complete response, and is still doing well. Conclusion: Conformal radiotherapy can be used to treat cancer that develops within a previously irradiated field, with curative intent.