• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권5호
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• pp.1687-1692
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• 2015

Nasopharyngeal carcinoma is an endemic disease within specific regions in the world. Radiotherapy is the main treatment. In recent decades, intensity-modulated radiation therapy has undergone a rapid evolution. Compared with two-dimensional radiotherapy and/or three-dimensional conformal radiotherapy, evidence has shown it may improve quality of life and prognosis for patients with nasopharyngeal carcinoma. In addition, helical tomotherapy is an emerging technology of intensity-modulated radiation therapy. Its superiority in dosimetric and clinical outcomes has been demonstrated when compared to traditional intensity-modulated radiation therapy. However, many challenges need to be overcome for intensity-modulated radiation therapy of nasopharyngeal carcinoma in the future. Issues such as the status of concurrent chemotherapy, updating of target delineation, the role of replanning during IMRT, the causes of the main local failure pattern require settlement. The present study reviews traditional intensity-modulated radiation therapy, helical tomotherapy, and new challenges in the management of nasopharyngeal carcinoma.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.6-8
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• 2002

Intensity modulated radiotherapy (IMRT) is an advanced but expensive form of 3-dimensional conformal radiation therapy technique. While the initial clinical data appear to be promising for some treatment sites, the cost effectiveness of the treatment modality has yet to be justified by long-term clinical outcome. This presentation reviews the potential efficacy and limitation of IMRT in respect of the practicality, dosimetry, and resource aspects. It tries to explore and draw conclusions on the strategies for using this sophisticated and expensive treatment technique from AFOMP perspective.

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

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권11호
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• pp.4935-4937
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• 2016

Objective: To compare dosimetric parameters of 3 dimensional conformal radiotherapy (3 DCRT) and intensity modulated radiotherapy (IMRT) in terms of target coverage and doses to organs at risk (OAR) in the management of rectal carcinoma. Methods: In this prospective study, conducted between August 2014 and March 2016, all patients underwent CT simulation along with a bladder protocol and target contouring according to the Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) guidelines. Two plans were made for each patient (3 DCRT and IMRT) for comparison of target coverage and OAR. Result: A total of 43 patients were recruited into this study. While there were no significant differences in mean Planning Target Volume (PTV) D95% and mean PTV D98% between 3 DCRT and IMRT, mean PTV D2% and mean PTV D50% were significantly higher in 3 DCRT plans. Compared to IMRT, 3 DCRT resulted in significantly higher volumes of hot spots, lower volumes of cold spots, and higher doses to the entire OAR. Conclusion: This study demonstrated that IMRT achieves superior normal tissue avoidance (bladder and bowel) compared to 3 DCRT, with comparable target dose coverage.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제20권2호
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• pp.79-82
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• 1997

Image-based three dimensional radiation treatment planning(3D RTP) has a potential of generating superior treatment plans. Advances in computer technology and software developments quickly make 3D RTP a feasible choice for routine clinical use. However, it has become clear that an evaluation of a 3D plan is more difficult than a 2D plan. A number of tools have been developed to facilitate the evaluation of 3D RTP both qualitatively and quantitatively. For example, beam's eye view(BEV) is one of the most powerful and time-saving method as a qualitative tools. Dose-volume histogram(DVH) has been proven to be one of the most valuable methods for a quantitative tools. But it has a limitation to evaluate several different plans for biological effects of the tissue and critical organ. Therefore, there is a strong interest in developing quantitative models which would predict the likely biological response of irradiated organs and tissues, such as tumor control probability(TCP) and normal tissue complication probability(NTCP). DVH and NTCP of hepatoma were evaluated for three dimensional conformal radiotherapy(3D CRT). Also, 3D RTP was analysed as a dose optimization based on beam arrangement and beam modulation.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권5호
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• pp.2051-2054
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• 2015

Background: Radiation therapy is a key part of the combined modality treatment for Hodgkin's lymphoma (HL) and non-Hodgkin's lymphoma (NHL), which can achieve locoregional control of disease. The 3D-conformal radiation oncology can be extended-field (EFRT), involved-field (IFRT) and involved node (INRT). New techniques have resulted in a smaller radiation field and lower dose for critical organs such as lung heart and breast. Materials and Methods: In our research, we made a virtual simulation for one patient who was treated in four different radiotherapeutic techniques: mantle field (MFRT), EFRT, IFRT and INRT. After delineatiion we compared dose-volume histograms for each technique. The fusion of CT for planning radiotherapy with the initial PET/CT was made using Softver Xio 4.6 in the Focal program. The dose for all four techniques was 36Gy. Results: Our results support the use of PET/CT in radiation therapy planning. With IFRT and INRT, the burden on the organs at risk is less than with MFRT and EFRT. On the other hand, the dose distribution in the target volume is much better with the latter. Conclusions: The aim of modern radiotherapy of HL and NHL is to reduce the intensity of treatment and therefore PET/CT should be used to reduce and not increase the amount of tissue receiving radiation.

• 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.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권2호
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• pp.45-48
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• 1994

방사선 치료분야에서 Conformal Therapy에 이용되는 Multileaf Collimator(MLC) leaf 폭 분포에 관한 연구를 하였다. 이미 방사선 치료를 받은 303명 환자의 1169 치료 조사면 차폐 블럭 사용빈도 유형을 조사하여 block 사용빈도가 잦은 곳은 leaf 폭을 좁게 배치하고, 사용빈도가 성긴 곳은 leaf 폭을 두껍게 배치하였다. 전체 leaf 폭 평균은 0.8 cm이되, 실제 차폐 블럭 사용빈도가 높은 부위(치료중심에서 3-6 cm)에서는 MLC leaf 폭이 0.5-0.6 cm의 치료 효과를 볼 수 있도록 불균일 leaf 폭 분포를 갖는 MLC를 고안하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권3호
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• pp.196-202
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• 2003

3차원 입체조형방사선치료(3D conformal radiation therapy; 3D-CRT) 및 세기조절방사선치료(intensity modulated radiation therapy; IMRT) 에서와 같은 정밀 방사선 치료기술이 보다 효과적으로 이루어지기 위해서는 환자자세 오차를 최소화해야 한다. 치료계획용적(PTV)을 정할 때 필요한 마진을 최대한 줄여 줌으로써 치료 병변에 선량을 집중시키고, 정상조직의 선량은 감소시킬 수 있게 되기 때문이다. 이러한 목적 하에 조사문 사진(portal film)을 치료계획시 얻은 기준 영상에 정합시켜 환자자세 오차를 정량적으로 분석할 수 있는 프로그램 도구를 개발하고자 하였다. 현재 본원에서 치료 위치 확인을 위해서는 치료 계획 시행 중에 얻은 모의치료 사진과 치료시 EC-L 필름(KODAK사, 미국)을 사용하여 찍은 조사문 사진을 주로 사용하고 있다. 이 외에도, 모의치료시 영상을 디지털 캡춰한 영상이나, 치료계획으로부터 얻은 디지털화재구성영상(digitally reconstructed radiograph; DRR)도 기준 영상으로 이용할 수 있도록 하였다. 프로그램 제작 툴로는 IDL5.4 (RSI사, 미국)를 사용하였다. 조사문사진의 가장 큰 단점인 영상 대조도를 증가시키기 위해, histogram-equalization, adaptive histogram equalization, 특히 CLAHE (contrast limited adaptive histogram equalization) 등의 영상처리 기능을 구현하였다. 영상 정합 방법으로는 기준 영상에 골반입구(pelvic inlet) 와 같은 위치에 윤곽선을 그리고, 이를 조사문 사진 상에 중첩시킨 다음, 조사문 사진의 동일 해부학적 위치에 일치되도록 이동하여 그 오차를 수치화하였다. 조사문 사진에 CLAHE 필터를 적용한 결과, 치료면 확인을 위해 이중 조사된 영역의 대조도를 월등히 향상시킬 수 있었다. 전후면과 측면 영상을 위 과정을 사용하여 정합시킴으로, 전후, 좌우, 상하 방향으로의 환자자세 차이를 정량화 할 수 있었다. 또한, CLAHE 영상처리 기법을 이용하여 조사문 사진의 화질을 현저하게 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 'view-box' 방식과 비교하여 치료 환자자세의 정확도를 수치화 시킴으로써 계통오차(systemic error)와 임의오차(random error) 등의 정량적 분석이 가능해졌다. 더 나아가 환자자세오차를 교정하는 프로토콜을 도입한다면, 보다 정확한 치료에 도움이 될 것으로 기대한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제35권1호
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• pp.1-15
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• 2017

Locoregional failure is the most frequent pattern of failure in locally advanced head and neck cancer patients and it leads to death in most of the patients. Second primary tumors occurring in the other head and neck region reach up to almost 40% of long-term survivors. Recommended and preferred retreatment option in operable patients is salvage surgical resection, reporting a 5-year overall survival of up to 40%. However, because of tumor location, extent, and underlying comorbidities, salvage surgery is often limited and compromised by incomplete resection. Reirradiation with or without combined chemotherapy is an appropriate option for unresectable recurrence. Reirradiation is carefully considered with a case-by-case basis. Reirradiation protocol enrollment is highly encouraged prior to committing patient to an aggressive therapy. Radiation doses greater than 60 Gy are usually recommended for successful salvage. Despite recent technical improvement in intensity-modulated radiotherapy (IMRT), the use of concurrent chemotherapy, and the emergence of molecularly targeted agents, careful patient selection remain as the most paramount factor in reirradiation. Tumors that recur or persist despite aggressive prior chemoradiation therapy imply the presence of chemoradio-resistant clonogens. Treatment protocols that combine novel targeted radiosensitizing agents with conformal high precision radiation are required to overcome the resistance while minimizing toxicity. Recent large number of data showed that IMRT may provide better locoregional control with acceptable acute or chronic morbidities. However, additional prospective studies are required before a definitive conclusion can be drawn on safety and effectiveness of IMRT.