• 제목/요약/키워드: 3D-Conformal Radiation Therapy

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Reduction of Patient Dose in Radiation Therapy for the Brain Tumors by Using 2-Dimensional Vertex or Oblique Vertex Beam Technique

  • Kim, Il-Han;Chie, Eui-Kyu;Park, Charn-Il
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권3호
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    • pp.225-231
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    • 2003
  • Up-front irradiation technique as 3-dimensional conformation, or intensity modulation has kept large proportion of brain tumors from being complicated with acute radiation reactions in the normal tissue during or shortly after radiotherapy. For years, we've cannot help but counting on 2-D vertex beam technique to reduce acute reactions in the brain tumor patients because we're not equipped with 3-dimensional planning system. We analyzed its advantages and limitations in the clinical application. From 1998 to 2001, vertex or oblique vertex beams were applied to 35 patients with primary brain tumor and 25 among them were eligible for this analysis. Vertex(V) plans were optimized on the reconstructed coronal planes. As the control, we took the bilateral opposed techniques(BL) otherwise being applied. We compared the volumes included in 105% to 50% isodose lines of each plan. We also measured the radiation dose at various extracranial sites with TLD. With vertex techniques, we reduced the irradiated volumes of contralateral hemisphere and prevented middle ear effusion at contralateral side. But the low dose volume increased outside 100%; the ratio of V to BL in irradiated volume included in 100%, 80%, 50% was 0.55+/-0.10, 0.61+/-0.10, and 1.22+/-0.21, respectively. The hot area within 100% isodose line almost disappeared with vertex plan; the ratio of V to BL in irradiated volume included in 103%, 105%, 108% was 0.14+/-0.14, 0.05./-0.17, 0.00, respectively. The dose distribution within 100% isodose line became more homogeneous; the ratio of volume included in 103% and 105% to 100% was 0.62+/-0.14 and 0.26+/-0.16 in BL whereas was 0.16+/-0.16 and 0.02+/-0.04 in V. With the vertex techniques, extracranial dose increased up to $1{\sim}3%$ of maximum dose in the head and neck region except submandibular area where dose ranged 1 to 21%. From this data, vertex beam technique was quite effective in reduction of unnecessary irradiation to the contralateral hemispheres, integral dose, obtaining dose homogeneity in the clinical target. But it was associated with volume increment of low dose area in the brain and irradiation toward the head and neck region otherwise being not irradiated at all. Thus, this 2-D vertex technique can be a useful quasi-conformal method before getting 3-D apparatus.

3차원 전신 정위 방사선 치료 장치의 개발 (Development of the Whole Body 3-Dimensional Topographic Radiotherapy System)

  • 정원균;이병용;최은경;김종훈;안승도;이석;민철기;박참복;장혜숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제10권2호
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    • pp.63-71
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    • 1999
  • 입체조형 치료와 전신 방사선 수술에의 이용을 목적으로 3차원 전신 정위 방사선 치료 장치를 개발하였다. Couch 위에 놓을 수 있는 전신 정위 치료판을 제작하여 방사선 비투과성 카테타 선을 이용하여 치료판 위에 좌표계를 설치하고, MeV-Green(전성 물산, 한국)으로 고정틀을 만들어 환자 자세를 고정시키고, 플라스틱 봉과 봉 지지판을 이용하여 고정틀을 고정하였다. 이러한 설계, 제작으로 입체 조형 치료 등에서 갠트리 회전에 의한 기하학적 제약을 최소화하고 방사선 조사 투과율 이 특정한 방향에서 영향을 받는 문제점을 해소하였다. CT 영상을 통해 치료 표적의 위치를 파악하고 치료판 기준점에 대하여 좌표화하여 모의 치료시와 방사선 치료시의 환자 자세 변화 오차를 줄였다. 3대의 CCTV 카메라를 사용하여 환자 자세 변화를 감지, 수정함으로써 체표변의 외곽선으로 부터 setup 오차를 최소화 할 수 있었다. 치료 효용성을 높이기 위해 이러한 과정을 모니터를 보면서 실시간으로 처리 할 수 있도록 하였고, IDL(Interactive Data Language, RSI, U.S.A.)을 사용하여 image subtraction 방식으로 환자 자세 변화를 가시화하여 오차를 줄이도록 하였다. 내부 장기 움직임에 따른 표적의 움직임을 추적할 목적으로 rotating X-ray 장치를 제작하였다. Landmark 나사를 표적주위 뼈나 표적중심에 삽입하여 이 rotating X-ray 장치를 이용해서 anterior, lateral 두 방향에서 얻은 영상 정보로부터 marker 에 대한 표적의 위치 변화를 가시화 하여 내부 표적의 움직임에 따른 setup 오차를 줄였다. CT 모의치료를 할 수 있도록 IDL 을 이용하여 PC용 모의치료 프로그램을 GUI 환경에서 구현하였고 이 프로그램을 통해서 치료 계획을 위해 CT 에서 수집된 영상정 보를 이용하여 표적을 포함한 장기들의 그래픽 처리, 편집, 전송 등의 작업을 수행하도록 하였다.

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방사선 입체조형치료용 다엽콜리메이터의 특성과 조직내 선량분포 측정 (Dose Distribution and Characterization for Radiation Fields of Multileaf Collimateor System)

  • 추성실;김귀언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.77-85
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    • 1996
  • 목적 : 다엽콜리메이터를 이용하여 부정형의 치료부위를 편리하고 정확히 차폐하며 삼차원 입체조형치료를 원활히 수행하기 위하여 다엽콜리메이터의 차폐특성을 계측하고 치료계획을 위한 최적방법을 확정한다. 대상 및 방법 : 차폐폭이 1cm이고 길이가 15cm인 52개의 금속차폐엽들이 양방향 각각 26개로 구성되어 컴퓨터계획에 의거 여러모양의 차폐면을 구사할 수 있는 다엽콜리메이터(Multileaf collimator)를 대상으로 방사선 치료에 요구되는 고에너지 방사선의 출력선량율, 차폐 및 투과효과, 반음영, 조직내 선량분포등을 전리함측정기와 열형광측정기 및 필름 선량측정방법을 이용하여 계측하였다. 다엽콜리메이터의 계단식 반음영 측정은 고체팬텀과 비디오밀도측정기를 이용하여 실효반음영(Effective penumbra)과 일반적반음영(General penumbra)으로 구분 평가하였다. 결과 : 다엽콜리메이터의 출력선량율은 표준차폐조리개에 비교하여 출력 선량율이 $1-2\%$ 증가 되었으며 치료오차 이내로 평가되었다. 다엽콜리메이터의 방사선투라 선량율은 6-10MV X선에서 평균 $2\%$로 표준차폐조리개보다 컸지만 혼합차폐벽돌보다 적었다. 원형으로 형성된 차폐엽 끝면의 조사선량은 약 $20\%$증가 되었으며 엽과 엽사이의 선량은 6mm 폭의 $5\%$증가로 심부치료에 영향이 없었다. 다엽콜리메이터의 실효반음영($20-80\%$)은 약 6mm로서 혼합차폐벽돌과 거의 같았으나 중심선에서 벗어날수록 $2-3\%$증가되었다. 다엽콜리메이터에 의한 계단식 모양의 반음영은 6-10MV x-선에서 차폐면 경사각이 45도일 때 약 11mm로 가장 컸으며 방사선속에 평행히 절단된 차폐벽돌보다 약 5mm 더 증가되었다. 결론 : 다엽콜리메이터는 1cm폭의 차폐엽들로 구성되어 계단식 차폐면에 대한 반음영이 다소 증가되고 있지만 조직내부의 다문조사 경우 반음영이 완화되므로 부정형 조사면 차폐에 적당하며 방사선 입체조형치료를 수행할 수 있는 가장 적당한 차폐기구로 생각된다.

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전자포탈영상을 이용한 다엽시준기의 정도관리 (Quality Assurance of Multileaf Collimator Using Electronic Portal Imaging)

  • 진호상;;최보영;이형구;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권3호
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    • pp.151-160
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    • 2003
  • 삼차원 입체조형방사선치료나 세기조절방사선치료와 같은 다엽시준기(Multileaf Collmator, MLC)를 이용하는 보다 복잡한 방사선 치료 기술은 다엽시준기의 위치 및 운동의 검증의 중요성을 증가시키고 있다. 이러한 다엽시준기의 검증은 신뢰성과 그동안 축척된 경험적 검증능력으로 인하여 주로 필름을 가지고 수행되어왔다. 그러나 전자포탈영상장치(Electornic Portal Imaging Device, EPID)의 사용의 편이성과 디지털 영상 제공 능력은 낮은 임상편이성, 효율성, 비용대 수익률에도 불구하고 정기적인 정도확립(Quality Assurance, QA)에 현실적인 필름의 대체재로 관심을 모아왔다. 본 연구에서는 EPI를 활용한 다엽시준기의 정기적인, 특히 일간 정도확립법을 개발하였다. 정기적 정도확립을 위한 전자포탈영상(Electronic Portal Imaing, EPI)의 적용가능성에 대한 검증은 방사선 조사시 동시에 획득된 필름과 다엽시준기의 제어장치에 입력한 다엽시준기의 처방과의 비교를 통해 수행되었다. 특별히 설계된 두가지 형태의 시험형(test pattern)이 영상 획득 및 비교에 적용되었다. 정성적인 온라인 육안 검증과 함께 윤곽 검출 알고리듬을 이용한 정량적인 오프라인 분석이 검증 절차에 이용되었다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 EPI를 이용한 다엽시준기의 일간 정도확립법은 필름의 정확도를 가지고 편리하게 수행될 수 있었다.

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몬테칼로 전산모사를 이용한 셋업오차가 임상표적체적에 전달되는 선량과 셋업마진에 대하여 미치는 영향 평가 (Evaluation of Setup Uncertainty on the CTV Dose and Setup Margin Using Monte Carlo Simulation)

  • 조일성;곽정원;조병철;김종훈;안승도;박성호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권2호
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    • pp.81-90
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    • 2012
  • 방사선 치료에서 부정확한 환자 셋업이 표적에 전달되는 선량에 미치는 영향과 치료 마진과의 연관성을 몬테칼로 기법을 사용한 전산모사를 통하여 분석하였다. 실제 방사선 치료를 받은 직장암 환자에 대한 임상표적체적(CTV: Clinical Target Volume) 및 주요장기의 구조와 치료계획 시스템(Eclipse 8.9, USA)을 이용하여 수립된 세기조절 방사선치료계획에서의 선량분포에 대한 데이터를 전산모사에서 사용하였다. 전산모사 프로그램은 리눅스환경에서 오픈소스인 ROOT 라이브러리와 GCC를 기반으로 본 연구를 위하여 개발되었다. 환자셋업오차의 확률분포를 정규분포로 가정한 것에 따라 무작위로 생성된 크기만큼 셋업이 부정확한 경우를 모사하여 임상표적체적에서의 선량분포의 변화와 오차크기에 따른 마진크기를 3차원입체조형 방사선치료에 사용되는 마진공식과 비교분석 하였다. 셋업오차 생성에 사용된 정규분포의 표준편차 크기는 1 mm부터 10 mm까지 1 mm간격으로 두었으며 계통오차와 통계오차별로 2,000번 전산모사했다. 계통오차의 경우 전산모사에 사용된 표준편차가 커질수록 임상표적체적에 조사되는 최소선량 $D_{min}^{stat{\cdot}}$은 100.4%에서 72.50%로 감소하였고 평균선량 $\bar{D}_{syst{\cdot}}$도 100.45%에서 97.88%로 감소한 반면에 표준편차${\Delta}D_{sys}$는 0.02%에서 3.33%로 증가하였다. 통계오차의 경우 최소선량 $D_{min}^{rand{\cdot}}$은 100.45%에서 94.80%감소하였고 평균선량 $\bar{D}_{syst{\cdot}}$도 100.46%에서 97.87%로 감소하였으며 표준편차 ${\Delta}D_{rand}$는 0.01%에서 0.63%로 증가하였다. 그리고 마진공식으로부터 전산모사에 사용된 셋업오차에 해당되는 마진크기를 구하고 모집단비율(population ratio)을 정의하여 기존 마진공식의 목적이 세기조절방사선치료에 만족함을 확인했다. 개발된 전산모사 프로그램은 해당 환자의 치료계획 정보를 직접 사용하므로 직장암만 아니라 두경부암, 전립선암 등 여러 환부에 적용 가능하며 셋업오차 및 선량변화에 연관된 연구에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

비소세포성 폐암에서 근치적 방사선치료 성적과 예후인자 분석 (The Results of Definitive Radiation Therapy and The Analysis of Prognostic Factors for Non-Small Cell Lung Cancer)

  • 장승희;이경자;이순남
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제16권4호
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    • pp.409-423
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    • 1998
  • 목적 : 비소세포성 폐암 환자에서 근치적 방사선 치료 단독 또는 항암화학요법과 병용으로 치료했을 때, 환자의 임상적 양상, 실패 양상, 생존율, 생존에 영향을 미치는 인자 및 방사선치료와 연관된 부작용에 대하여 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 1982년 3월부터 1996년 4월까지 비소세포성 폐암으로 이화대학병원 치료방사선과에서 근치적 목적의 방사선치료를 시행받은 70명의 환자에 대한 치료 결과를 후향적으로 분석하였다. 환자의 병기는 1기 2례, 2기 6례, 3-A기 30례, 3-B기 29례, 4기가 3례였다. 방사선치료는 6MV X-선을 이용하여 일일선량 1.8y-2.0Gy씩 주 5회 조사하였고, 총방사선량은 50.4-72.0Gy(중앙값 59.4Gy)였다. 전체 환자 중 34례(47$\%$)에서 유도 또는 동시 화학요법이 시행되었고 대부분 etoposide와 cisplatin이 포함된 복합화학요법이었다. 관찰조사가 사망 또는 연구시점까지 가능했던 경우가 43례(61$\%$)였고 생존율은 Kapian-Meier 방법으로 분석하였다. 결과 : 전체 환자의 생존율은 1년 63$\%$, 2년 29$\%$, 3년 26$\%$였고, 중앙생존기간은 17개월이였으며, 무병생존율은 1년 23$\%$, 2년 16$\%$였다. 각 병기별 전체 1년 생존율은 1기 100$\%$, 2기 80$\%$, 3기 61$\%$, 4기 50$\%$였고, 3기 환자만의 생존율은 1년 61$\%$, 2년 23$\%$, 3년 20$\%$였고, 중앙생존기간은 15개월이었다. 방사선치료 후 완전관해가 11례(16$\%$), 부분관해가 35례(50$\%$)인 반면, 국소제어된 경우는 30례(43$\%$)로서, 이 중 24례(80$\%$)에서 치료실패에 대한 추적관찰이 가능하였으며, 추적된 24례에서 치료실패를 보인 14례(58$\%$)중 6례(43$\%$)는 국소재발, 6례(43$\%$)는 원격전이, 2례(14$\%$)는 국소재발과 원격전이가 동반된 경우로서 전체 환자 중 16례(23$\%$)에서 국소치유를 관찰할 수 있었다. 원격전이에 대한 추적관찰이 가능한 50례 중 23례(46$\%$)에서 원격전이를 보였다. 근치적 방사선 치료만 시행한 군의 1년 생존율은 59$\%$, 유도 또는 동시 화학요법이 복합된 군은 68$\%$로서 두 군간의 생존율 차이는 다변량분석에서 통계학적 의의가 있었고(p=0.0049), 3기 환자만의 경우 방사선치료 단독군의 1년 생존율은 51$\%$, 유도 또는 동시 화학요법 병행군은 68$\%$로서 통계학적으로 유의한 생존율 차이가 있었다(p=0.0015). 단변수 변량분석에서 전체환자는 병기(p=0.015) 및 국소제어유무(p=0.0001)가, 3기 환자군은 유도 또는 동시 화학요법 병행 유무(p=0.0488), 시기에 무관한 화학요법 시행 유무(P=0.001) 및 국소제어 유무(p=0.0001)가 통계적 유의성이 있었으며, 다변수 변량분석에서 전체 환자 또는 3기 환자만을 대상으로 할 때 병기(p=0.0001), 치료전 전신수행능력(p=0.001), 유도 또는 동시 화학요법 병행유무(p=0.0015), 총방사선량(p=0.0049), 국소제어 유무(P=0.0001)가 통계적 의의가 있었다. 방사선치료와 관련된 합병증은 식도염, 방사선폐렴, 혈액학적 부작용, 피부염이었으며, 2례의 치명적인 방사선폐렴이 관찰되었다. 결론 : 비소세포성 폐암 환자에서 고식적인 방사선 치료만으로는 만족할만한 생존율을 얻기 어려우므로 원격전이 제어에 필요한 적절한 복합화학요법의 추가가 필요하고, 국소제어율을 높이기 위해서는 수술을 병용하는 다원적 치료나 충분한 방사선량을 조사하기 위한 다분할조사방법의 활용 등 적극적인 치료가 필요하다.

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피나클치료계획시스템에서 자동모델화과정으로 얻은 Jaw와 다엽콜리메이터의 투과 계수 평가 (Estimation of Jaw and MLC Transmission Factor Obtained by the Auto-modeling Process in the Pinnacle3 Treatment Planning System)

  • 황태진;강세권;정광호;박소아;이미연;김경주;오도훈;배훈식;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권4호
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    • pp.269-276
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    • 2009
  • 세기조절방사선치료(IMRT)뿐만 아니라 3차원 입체조형치료(3D-CRT)와 같이 광자선을 이용한 방사선 치료 기술은 방사선을 받아야 하는 표적의 면적을 충분히 증가시키면서, 동시에 정상 조직은 방사선으로부터 보호하기 위하여 정확한 선량 계산을 필요로 한다. Jaw 콜리메이터와 다엽 콜리메이터가 그러한 목적을 위해서 사용되어 왔다. 우리 기관에서 사용하는 피나클 치료계획시스템은 모델기반의 광자선량 알고리듬을 사용하기 때문에 Jaw 콜리메이터 투과계수(JTF)와 다엽 콜리메이터 투과계수(MLCTF)와 같은 모델변수들의 집합이 측정된 데이터로부터 결정된다. 그러나, 이러한 자동모델화과정에 의해서 얻어진 모델변수들이 직접 측정하여 얻은 것들과 다를 수 있는데, 이는 선량분포에 영향을 줄 수 있다. 그래서, 이 연구에서 우리는 피나클 치료계획시스템에서 자동모델화과정에 의해 얻은 JTF와 MLCTF를 평가하였다. 먼저 우리는 이 연구에서 Jaw 콜리메이터 투과계수(JTF)와 다엽 콜리메이터 투과계수(MLCTF)를 직접 측정하여 얻었는데, 이것은 물팬톰 내 기준깊이에서 조사면이 $0{\times}0\;cm^2$일 때의 선량과 $10{\times}10\;cm^2$일 때의 선량의 비로 얻었다. 또한, JTF와 MLCTF는 치료계획시스템내 자동모델화 과정에 의해서도 얻어서, 이 값들이 3차원 입체조형치료시에 선량에 어떠한 영향을 끼치는지 팬톰 연구와 환자 연구를 통해서 평가하였다. 직접 측정한 경우 JTF는 6 MV의 경우에 0.001966, 10 MV의 경우에는 0.002971이었고, MLCTF는 6 MV의 경우에 0.01657, 10 MV의 경우에 0.01925이었다. 한편, 자동모델화 과정에 의해 얻은 경우, JTF는 6 MV의 경우에 0.001983, 10 MV의 경우에는 0.010431이었고, MLCTF는 6 MV의 경우에 0.00188, 10 MV의 경우에 0.00453이었다. JTF와 MLCTF의 경우에 직접 측정한 것은 자동모델화 과정에 의해 얻은 값과 큰 차이를 보였으나, 6 MV와 10 MV의 선질을 고려하면, 보다 합리적이었고, 이러한 값의 차이는 낮은 선량의 영역에서 선량에 영향을 미쳤다. JTF와 MLCTF의 잘못된 값은 선량의 오차를 다소 발생시킬 수도 있기 때문에, JTF와 MLCTF를 자동모델화과정에 의해서 얻은 값과 직접 측정하여 얻은 값을 비교하는 것은 빔커미셔닝 단계에서 도움이 될 것이다.

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측정과 ADAC 치료계획 시스템에서 계산된 고에너지 전자선의 Monitor Unit Value 비교 (Comparison of Monitor Units Obtained from Measurements and ADAC Planning System for High Energy Electrons)

  • Lee, Re-Na;Choi, Jin-Ho;Suh, Hyun-Suk
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권4호
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    • pp.202-208
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    • 2002
  • 본 논문에서는 표면조직에 있는 종양 치료 시 사용되고 있는 고에너지 전자선의 monitor unit을 다양한 방법에 의해 계산하여 평가 하고자 한다. 본 병원에서 6, 9, 그리고 12 MeV 전자선으로 치료한 33명의 유방암 환자가 선택되었다. 각 환자마다 모의 치료기에서 얻어진 시뮬레이션 필름에 불규칙한 모양의 전자선 블록이 제작되었다. 이러한 불규칙한 모양의 블록을 이용하여 최대선량 깊이에 100 cGy의 선량을 주기 위해 필요한 monitor unit 이 3차원 치료계획 시스템 (Pinnacle 6.0, ADAC Lab)을 사용하여 계산되었고 측정되었다. 선원과 표면 거리(SSD)가 100 cm 인 곳에서 plane parallel (PP) 이온전리함(Roos, OTW Germany) 을 사용하여 고체 물 팬텀 내에서 측정하였다. 불균등 조직에 대한 효과를 평가하기 위해 CT 데이터를 사용하였고 monitor unit을 균등조직 및 비균등조직 내에서 계산하였다. 균등조직으로 계산하기 위해 CT의 밀도를 1 g/㎤로 지정하였다. 이러한 방법에 의해 구해진 monitor unit 값들을 비교하였다. 한 지점에서 측정된 선량과 RTP에서 구해진 선량을 비교 할 때 측정된 값이 치료계획에 의해 계산된 값보다 조금 높았다. 평평한 고체 물 표면에 조사된 경우 측정된 값과 계산된 값에는 6 MeV 전자선의 경우 4%, 그리고 9 및 12 MeC 전자선의 경우 2%의 차이가 있었다. 또한 다양한 조사방향에서 CT 데이터를 사용하여 monitor unit을 계산한 경우 불균등한 조직의 밀도를 고려하여 계산된 값과 고려하지 않고 계산된 값은 모든 에너지에서 3% 이내의 차이가 있었다. 이러한 결과는 전자선을 사용하여 유방암 치료 시 조직내의 불균등한 밀도를 고려하지 않고 monitor unit을 계산해도 큰 차이가 발생하지 않는다는 것을 의미한다.

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방사선치료계획시스템의 독립적 검증을 위한 선량 계산 및 빔데이터 관리 프로그램 (A Comprehensive Computer Program for Monitor Unit Calculation and Beam Data Management: Independent Verification of Radiation Treatment Planning Systems)

  • 김희정;박양균;박종민;최창헌;김정인;이상원;오헌진;임천일;김일한;예성준
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권4호
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    • pp.231-240
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    • 2008
  • 방사선치료계획시스템의 MU계산 결과를 포괄적이고 독립적으로 검증할 수 있고 빔데이터 관리를 위한 사용자 친화적인 프로그램을 개발하였다. 선량계산의 정확성을 향상시키기 위해서 축이탈 인자, 빔 경화효과, 비균질성 보정 등의 요소를 계산 알고리듬에 포함하였고 상시적 정도관리 결과로 측정된 빔데이터로의 경신이 용이하도록 하였다. 기준깊이, SSD 등의 측정조건이 다를 때에 보정하는 알고리듬을 구현하였다. 상용 스프레드시트의 워크시트 함수를 빔데이터베이스 접근에 사용하였고, Visual Basic for Application (VBA) 개발환경을 사용하여 graphic user interface (GUI)를 구현하였다. 프로그램의 정확도를 평가하기 위하여 동일한 빔 데이터를 가진 치료계획 시스템을 이용하여 213개의 경우에 대한 팬톰의 선량을 계산하고 비교하였다. 또한 3차원 입체조형방사선 치료를 받은 17명의 환자데이터로부터 108개의 MU계산 기록을 추출하여 본 프로그램에서 계산된 MU와 비교하였다. 가상의 팬톰을 대상으로 계산을 수행한 결과, 과도한 비균질 영역계산을 제외하면 계산된 MU가 치료계획시스템과 3% 이내에서 잘 일치하였고, 환자 데이터를 이용한 계산에서도 과도한 비균질 영역 계산을 제외한 모든 계산에서 최대오차가 5% 이하로 나타났다. VBA 및 Microsoft Excel 워크시트 인터페이스를 이용하여 임상에 이용될 빔데이터 자료의 자동 생성 및 빔데이터 비교 템플릿 등의 용이성이 판명되었다. 본 프로그램을 이용하여 치료계획시스템의 정확성을 포괄적으로 검증할 수 있으므로 치료계획시스템의 정도관리 및 환자의 독립적 선량검증을 효과적으로 수행할 수 있다. 빔데이터베이스 생성 기능을 이용하여 빔데이터의 주기적 관리 경신 및 대단위 빔데이터베이스의 모니터링을 효율적으로 수행할 수 있다.

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Look Up Table을 이용한 자기공명영상 기반 방사선 치료계획의 타당성 분석 연구 (The Feasibility Study of MRI-based Radiotherapy Treatment Planning Using Look Up Table)

  • 김신욱;신헌주;이영규;서재혁;이기웅;박형욱;이재춘;김애란;김지나;김명호;계철승;장홍석;강영남
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권4호
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    • pp.237-242
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    • 2013
  • 뇌병변 등의 방사선 치료에 있어 CT (Computed Tomography) 영상만을 이용한 종양 체적(Tumor volume) 윤곽의 정확한 설정은 CT 영상의 부족한 연부조직 대조도 특성에 의하여 한계를 가진다. 따라서 자기공명영상(Magnetic Resonance Images, MRI)이 보다 정확한 목표 체적의 윤곽을 그려내기 위해 광범위 하게 사용되고 있다. 치료계획을 위해 획득한 자기공명영상에 진단단계에서 얻어진 CT영상의 전자밀도를 융합하는 방법과 자기공명 영상으로부터 만들어진 가상의 CT를 이용하는 방법 등이 자기공명 영상장치를 기반으로 한 방사선 치료 계획의 선량계산을 위하여 소개되어 왔다. 본 연구는 MRI기반의 선량계산의 가능성을 확인 해보기 위해 15명 환자의 진단 MR 영상을 통하여 Look Up Table (LUT)을 만들어 MRI 기반 선량계산과 기존의 CT 기반 선량계산을 비교 검증 하였다. 여기서 lMRI는 획득한 MR 영상에 LUT를 이용한 전자밀도 보정을 한 것이며 wMRI는 획득한 MR영상을 물 밀도로 동일화 시킨 것이다. 6 MV anterial 방향의 조사가 CT, lMRI, wMRI에 적용되어 치료계획으로 비교되었으며 또한 환자의 병변위치에 따라 2문 조사에서 5문 조사의 치료계획이 비교되었다. CT기반 치료계획을 기준으로 하여 등선량 분포와 DVH의 차이는 wMRI 보다 lMRI에서 더 적었으며 최대선량 차이가 91 cGy vs. 57 cGy, 평균선량이 74 cGy vs. 42 cGy, 최소선량 차이가 94 cGy vs. 53 cGy로 측정되어 각각의 선량 평가 면에서 그 차이가 wMRI보다 lMRI에서 더 적었다. 이러한 결과는 wMRI의 경우 공동내 선량계산에서 CT기반 선량계산과 차이가 나기 때문이다. 따라서 본 연구의 결과는 lMRI 기반 선량계산의 가능성이 있음을 보여준다.