• 대한방사선치료학회지
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• 제12권1호
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• pp.20-25
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• 2000

The accuracy of the target localization was evaluated by conventional and spiral CT in stereotactic radiosurgerv. Conventional and spiral CT images were obtained with geometrical phantom, which was designed to produce exact three-dimensional coordinates of several objects within 0.1mm error range. Geometrical phantom was attached by BRW headframe, intermediate head ring, and CT localizer. Twentv-seven slices of conventional CT image were scanned at 3 mm slice thickness. Spiral CT images were scanned at 3 mm slice thickness from the pitch value 1 to 3, and twenty-seven slices of image were obtained per each the pitch value. These CT images were transferred to a treatment planning system(X-knife, Radionics) by ethernet, Three-dimensional coordinates of these images measured from the treatment planning system were compared to known values of geometrical phantom. The mean localization error of the target localization of conventional CT was 1.4mm. In case of spiral CT, the error of the target localization was within 1.6mm from the pitch value 1 to 1.3, but was more than 30mm above the pitch value 1.5. In conclusion, as the localization error of spiral CT was increased in high pitch value compared to conventional CT, the application of spiral CT will be with caution in stereotactic radiosurgery.

• 한국광학회지
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• 제18권4호
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• pp.241-245
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• 2007

본 연구에서는 유기 섬광체와 플라스틱 광섬유를 이용하여 치료용 광자선의 계측을 위한 2차원 광섬유 방사선 센서를 제작하였다. 제작된 센서를 사용하여 광자선 조사야(Field size)와 에너지에 따른 선형가속기의 빔 분포도를 2차원적으로 측정하였으며 polymethylmethacrylate(PMMA)팬텀 내에서 깊이에 따른 섬광체의 광량을 측정하여 깊이선량 분포(Percent Depth Dose, PDD) 또한 2차원으로 측정하였다. 본 연구를 통하여 개발된 2차원 광섬유 방사선 센서는 고 분해능, 실시간 측정, 쉬운 보정 등 많은 장점을 가지고 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제36권4호
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• pp.332-340
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• 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).

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권4호
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• pp.41-47
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• 2023

Purpose: This study aimed to dosimetrically compare the technique of three-dimensional conformal radiotherapy (3D CRT), which is a traditional prophylactic cranial irradiation method, and the intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) techniques used in the last few decades with the dynamic conformal arc therapy (DCAT) technique. Methods: The 3D CRT, VMAT, IMRT, and DCAT plans were prepared with 25 Gy in 10 fractions in a Monaco planning system. The target volume and the critical organ doses were compared. A comparison of the body V₂, V₅, and V₁₀ doses, monitor unit (MU), and beam on-time values was also performed. Results: In planned target volume of the brain (PTV_Brain), the highest D99 dose value (P<0.001) and the most homogeneous (P=0.049) dose distribution according to the heterogeneity index were obtained using the VMAT technique. In contrast, the lowest values were obtained using the 3D CRT technique in the body V₂, V₅, and V₁₀ doses. The MU values were the lowest when DCAT (P=0.001) was used. These values were 0.34% (P=0.256) lower with the 3D CRT technique, 66% (P=0.001) lower with IMRT, and 72% (P=0.001) lower with VMAT. The beam on-time values were the lowest with the 3D CRT planning (P<0.001), 3.8% (P=0.008) lower than DCAT, 65% (P=0.001) lower than VMAT planning, and 76% (P=0.001) lower than IMRT planning. Conclusions: Without sacrificing the homogeneous dose distribution and the critical organ doses in IMRTs, three to four times less treatment time, less low-dose volume, less leakage radiation, and less radiation scattering could be achieved when the DCAT technique is used similar to conventional methods. In short, DCAT, which is applicable in small target volumes, can also be successfully planned in large target volumes, such as the whole-brain.

• Radiation Oncology Journal
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• 제36권3호
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• pp.241-247
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• 2018

Purpose: A hybrid-dynamic conformal arc therapy (HDCAT) technique consisting of a single half-rotated dynamic conformal arc beam and static field-in-field beams in two directions was designed and evaluated in terms of dosimetric benefits for radiotherapy of lung cancer. Materials and Methods: This planning study was performed in 20 lung cancer cases treated with the VERO system (BrainLAB AG, Feldkirchen, Germany). Dosimetric parameters of HDCAT plans were compared with those of three-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) plans in terms of target volume coverage, dose conformity, and sparing of organs at risk. Results: HDCAT showed better dose conformity compared with 3D-CRT (conformity index: 0.74 ± 0.06 vs. 0.62 ± 0.06, p < 0.001). HDCAT significantly reduced the lung volume receiving more than 20 Gy (V₂₀: 21.4% ± 8.2% vs. 24.5% ± 8.8%, p < 0.001; V₃₀: 14.2% ± 6.1% vs. 15.1% ± 6.4%, p = 0.02; V₄₀: 8.8% ± 3.9% vs. 10.3% ± 4.5%, p < 0.001; and V₅₀: 5.7% ± 2.7% vs. 7.1% ± 3.2%, p < 0.001), V₄₀ and V₅₀ of the heart (V₄₀: 5.2 ± 3.9 Gy vs. 7.6 ± 5.5 Gy, p < 0.001; V₅₀: 1.8 ± 1.6 Gy vs. 3.1 ± 2.8 Gy, p = 0.001), and the maximum spinal cord dose (34.8 ± 9.4 Gy vs. 42.5 ± 7.8 Gy, p < 0.001) compared with 3D-CRT. Conclusions: HDCAT could achieve highly conformal target coverage and reduce the doses to critical organs such as the lung, heart, and spinal cord compared to 3D-CRT for the treatment of lung cancer patients.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권1호
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• pp.67-72
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• 2004

목 적 : 본원에서는 Whole body용 Vac-Lock을 이용하여 환자의 전신체형을 뜨고 있다. 그러나 몇 가지 애로사항이 발생하여 본 연구에서는 이러한 문제점을 찾아 보고, 애로사항을 해결하고자 자체 제작한 3DCA에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 사용중인 Whole body용 Vac-Lock의 크기는 2종류가 있는데, 그에 따라 제작한 3DCA를 제작하는데 재질은 목재를 이용하였는데, 그것은 비용절감과 직접 제작을 하기 위해서는 쉽게 재질을 다룰 수 있고, 모양을 내기 위해서는 목재가 적정하였다고 사료되었다. 결 과 : Vac-Lock을 사용하면서 애로사항을 4가지로 분석하였고, 이러한 문제점을 해결하기 위해 3DCA를 제작 사용하게 되었다. 첫 번째 문제는 많은 제작 인원으로, 3DCA를 사용하여 전에는 환자의 전신체형을 뜨는데 5명 내지 6명이 동원 되었는데, 이제는 한사람이 할 수 있게 되었다. 두 번째는 제작 시간으로 3DCA를 사용하기 전에는 많은 인원이 동원되어도 1시간 이상이 소요되었으나, 이제는 한사람이 10분 이내로 단축할 수 있었다. 세 번째는 Vac-Lock이 큰 관계로 체형을 뜬 후 치료기기와 충돌하는 경우가 있었으나, 지금은 그러한 현상을 방지할 수 있었다. 네 번째로 3DCA를 사용하기 전에는 Vac-Lock의 외형이 깔끔하지 못했는데, 이제는 매끄럽게 체형을 뜰 수가 있었다. 결 론 : 환자가 치료받은 자세를 치료시 마다 동일하게 유지하기 위해 Vac-Lock을 사용하였는데, Vac-Lock 제품의 특성상 사용시 조금한 불편함이 근무자에게 애로사항으로 다가왔다. 이번 연구도 그러한 불편함을 조금이나마 줄여 보고자 하였고, 실제 문제점을 찾아 보고, 그 문제점을 해결하고자 3DCA를 제작 사용하였는데 많은 효과를 보고 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제27권1호
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• pp.42-48
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• 2009

목적: 영상유도방사선치료(IGRT)와 호흡동조방사선치료(4DRT)의 도입은 치료계획 및 치료부위 확인에서 환자에게 방사선 조사량을 증가시킬 가능성이 있다. 따라서 IGRT/4DRT용 영상장비와 기존 장비에서 영상선량을 측정 및 비교하였다. 대상 및 방법: IGRT 및 4DRT를 위해 새로이 도입된 4DCT (GE, Ultra Light Speed 16)와 모의치료기(Varian Acuity), 그리고 치료기(Varian IX)에 장착된 kVp (OBI)의 영상장비 및 EPID (aSi 1000)를 대상으로, RANDO 팬톰의 표면 선량을 측정하여 기존의 장비들(single slice CT (GE, Light Speed), 모의치료기(Varian, Ximatron), L-gram (Varian 2100C))과 비교하였다. 측정은 열형광선량계를 이용하여 두뇌부, 눈, 갑상선, 흉부, 복부 및 골반부의 표면에서 측정하였다. 결과: 기존 CT와 비교하여 4DCT모드에서는 흉부와 복부에서 10배 이상의 선량증가를 보였다($1.74{\pm}0.34$ vs $23.23{\pm}3.67$ cGy). Acuity에서의 선량은 모든 측정부위에서 Ximatron보다 감소하였다($0.91{\pm}0.89$ vs $6.77{\pm}3.56$ cGy). EPID는 기존 L-gram 선량의 약 50% ($1.83{\pm}0.36$ vs $3.80{\pm}1.67$ cGy)였다. OBI의 투시영상선량은 $0.97{\pm}0.34$ cGy며, CBCT 선량은 $2.3{\pm}0.67$ cGy였다. 결론: 4DCT가 선량증가의 가장 큰 원인이며, OBI와 CBCT에 의한 선량은 적으나 매번 치료에 적용 시 총 선량 증가에 대한 고려가 필요하다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제28권1호
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• pp.17-25
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• 2016

목 적 : 정위적체부방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT)를 시행하는 폐암환자의 호흡 변화에 따른 종양 움직임의 재현성을 비교 분석하고, 치료 중 환자 호흡의 안정도를 확인하여 호흡 신호 확인 과정의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 호흡연동방사선치료(Respiratory Gated Radiation Therapy, RGRT)를 실시한 30명과 RGRT를 시행하지 않는 30명을 그룹1, 2로 정하고, 4-Dimensional Computed Tomography (4-DCT), Cone-Beam CT (CBCT), 투시 영상에서 측정한 종양의 움직임 차이를 비교하였다. 그룹2를 대상으로 치료 중 호흡의 안정도를 확인하기 위해서 Real-time Position Management (RPM) System (version 1.7.5, Varian, USA)을 이용하여 호흡 신호의 기준 구간을 설정하고 치료 중 환자의 호흡이 정해진 구간에서 벗어난 횟수를 측정하였다. 결 과 : 4DCT에서 측정한 평균 움직임과 CBCT에서 평균 움직임의 차이가 그룹1은 전 후 방향, 축 방향, 측 방향 각각 1.0 mm, 1.1 mm, 1.9 mm, 그룹2는 0.3 mm, 0.9 mm, 0.4 mm로 확인되었다. 4DCT와 투시 영상의 축 방향에 대한 평균 움직임 차이는 그룹1에서 0.6 mm, 그룹2에서는 2.3 mm였고, CBCT와 투시 영상의 축 방향에 대한 차이는 그룹1에서 1.7 mm, 그룹2에서 1.4 mm의 차이를 보였다. 그룹2에서 1회 치료(15Gy)를 시행하는 동안 호흡 기준을 벗어나지 않고 치료가 시행된 경우는 대상 환자 30명의 총 120회 중 32회였고, 가장 많이 벗어난 환자는 1회 치료 시 최대 108번 설정 기준을 벗어난 것으로 확인되었다. 결 론 : 전체 대상 환자의 종양 움직임은 각각의 영상에서 평균적으로 5 mm 미만의 차이를 보였지만 특정 환자의 경우 13 mm이상의 차이가 있었고, RGRT를 적용하지 않은 환자들의 치료 중 호흡이 불안정한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 고 선량이 전달되는 폐암 환자의 SBRT 시 RGRT를 적용하지 않는 환자에 대해서도 종양 움직임을 확인하고 RPM system 을 이용한 치료 중 호흡 관찰을 실시한다면, 치료 중 계획된 선량 전달의 정확성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제20권1호
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• pp.11-15
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• 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.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권4호
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• pp.179-185
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• 2004

선형 가속기를 통한 세기 변조절 방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT), IGRT, 3D-CRT (Three-Dimensional Conformal Radiotherapy) 및 사이버나이프를 통한 치료와 같은 3차원 방사선 치료에서 호흡에 의해 발생하는 종양의 움직임은 실제 치료에 있어 매우 중요한 요소이다. 이와 관련하여 움직이는 종양에 보다 정확한 방사선량을 조사시키기 위하여 ABC (Active Breathing Control), 호흡동기 방사선 치료 등의 여러 방법들이 사용되고 있다. 본 연구에서는 방사선 치료시 호흡에 따른 내부 장기의 움직임 감소 장치를 개발하여 내부 장기 중 횡격막 운동이 얼마나 효율적으로 감소하였는지에 대한 연구를 시행하였다. 4개의 벨트로 구성된 움직임 감소 장치를 환자에게 장착시키고, 환자의 복부 위에 작은 진공쿠션(Vaccum cusion)을 놓아 최대한 호흡을 내쉬게 한 후, 벨트로 환자의 횡격막 주위를 묶는 방법을 사용하였다 이때 횡격막에 움직임 감소 장치를 사용한 경우와 사용하지 않는 경우로 나누어 투시영상(fluoroscopy)에 나타난 횡격막의 움직임을 디지털 카메라 동영상 모드로 촬영하였다. 이 파일을 퍼스널 컴퓨터에 연결 후 포토샵 6.0 소프트웨어 프로그램을 통하여, 횡격막의 가장 높은 지점이 움직이는 최대점과 최소점을 관찰하여 횡격막 운동의 범위를 측정하였다. 움직임 감소장치를 사용하지 않은 경우 횡격막 움직임의 범위는 최소 1.14 cm에서 최대 3.14 cm였고, 그 평균값은 2.14 cm였다. 그러나 횡격막에 움직임 감소 장치를 사용한 결과 그 범위는 0.72～l.95 cm로, 평균값은 1.16 cm로 감소하였다. 횡격막 운동은 20～68.4％ (평균 44.9%) 감소효과가 있었다. 횡격막 운동의 주기의 경우에는, 움직임 감소 장치를 사용한 결과 호흡 주기의 평균값이 4.4초에서 3.07초로 줄어들어 호흡이 빨라졌음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 움직임 감소 장치를 사용함으로써 내부 장기 중 횡격막 움직임의 범위가 감소함과 동시에 CTV-PTV 마진이 크게 줄어드는 결과를 확인하였다. 이 결과를 통하여 흉부 또는 복부에 종양을 가진 환자 치료 시 더욱 질 높은 방사선 치료가 실현될 것으로 기대한다.