• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권3호
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• pp.174-179
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• 2009

사이버나이프 로봇 방사선 수술 시스템은 환자를 치료하는 동안 환자의 내부 기준 마커를 이용하여 종양의 위치를 실시간으로 추적 할 수 있는 시스템이다. 최근 폐종양 치료의 경우 기준 마커의 삽입 없이 폐종양의 밀도 차이를 이용하여 실시간 종양 추적을 할 수 있는 폐종양추적시스템이 개발되어 치료에 적용되고 있다. 최근 개발되어 국내 최초 도입된 폐종양 추적치료시스템의 위치 추적 정확도의 분석은 동적흉부 팬톰과 GafChromic film을 이용하였다. 폐종양추적시스템을 이용하여 종양의 위치 추적 정확도는 평균 오차 $0.85{\pm}0.22$ mm로 분석되었다. 기준마커 삽입 없이 폐종양추적시스템을 이용하여 폐종양 치료에 매우 유용한 것으로 판단되었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권4호
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• pp.379-386
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• 2010

본 연구는 사이버나이프 Synchrony 호흡추적 장치를 이용하여 방사선 수술을 시행한 폐종양 환자 48명을 대상으로 전 치료기간 중 종양의 움직임과 방사선수술의 정확성을 평가하였다. 폐종양의 움직임은 종양이나 종양주변에 삽입된 금침의 좌표를 사이버나이프 영상유도 장치로 측정하였으며, 방사선수술의 정확성은 움직임 추적 컴퓨터(MTS)로 계산된 상관관계 오차로 평가하였다. 폐종양의 움직임은 두미방향으로 평균 $2.63{\pm}1.87\;mm$며, 좌우방향 $1.13{\pm}0.71\;mm$, 전후방향 $1.74{\pm}1.16\;mm$의 움직임을 보였으며, 회전 움직임 정도는 X축 $1.66{\pm}1.66^{\circ}$, Y축 $1.20{\pm}0.97^{\circ}$, Z축 $1.18{\pm}0.73^{\circ}$로 측정되었다. 직선 움직임의 벡터 값은 평균 $3.78{\pm}2.00\;mm$값을 나타냈다. 연구 결과에서 두미방향(p<0.001)과 전후방향(p<0.029), 3차원 벡터 값(p<0.002)들은 종양의 위치가 상부보다 하부의 움직임이 크게 나타나 통계적 유의성을 보였다. 사이버나이프 Synchrony 호흡추적 장치를 이용한 폐종양의 방사선 수술시 상관관계 오차는 전체 평균 $0.95{\pm}0.62\;mm$로 매우 정확한 조사로 종양의 움직임을 보상하여 방사선 수술이 이루어졌으며 그 유용성을 확인할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.157-166
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• 2015

목 적 : 사이버나이프 종양 추적 시스템(Cyber-knife tumor tracking system)은 환자 외부에 부착한 LED marker에서 얻어진 실시간 호흡 주기 신호와 호흡에 따라 움직이는 종양의 위치와의 상관관계를 바탕으로 종양의 위치를 미리 예측하고 종양의 움직임을 치료기와 동기화 (Synchronize) 시켜 실시간으로 종양을 추적하며 치료하는 시스템이다. 본 연구의 목적은 사이버나이프 종양 추적 방사선 치료 중 기침이나 수면 등으로 인해 예측 불가능한 갑작스러운 호흡 형태 변화에 따른 종양 추적 방사선 치료 시스템의 정확도를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 연구에 사용된 호흡 Log 파일은 본원에서 호흡 동조 방사선치료(Respiratory gating radiotherapy)나 사이버나이프 호흡 추적 방사선수술(Cyber-knife tracking radiosurgery)을 받았던 환자의 호흡 Log 파일을 바탕으로, 정현곡선 형태(Sinusoidal pattern)와 갑작스런 변화 형태(Sudden change pattern)의 Log 파일을 이용하여 측정이 가능하도록 재구성하였다. 재구성 된 호흡 Log 파일을 사이버나이프 동적 흉부 팬텀에 입력하여 호흡에 따른 움직임을 구현할 수 있도록 기존 동적 흉부 팬텀의 구동장치를 추가 제작하였고, 호흡의 형태를 팬텀에 적용 시킬 수 있는 프로그램을 개발하였다. 팬텀 내부 표적(Ball cube target)의 움직임은 호흡의 크기에 따라 상하(Superior-Inferior)방향으로 5 mm, 10 mm, 20 mm 3가지 크기의 변위로 구동하게 하였다. 팬텀 내부 표적에 EBT3 필름 2장을 교차 삽입하여 표적 움직임의 변화에 따라 사이버나이프 제조사에서 제공된 End-to-End(E2E) test를 호흡의 형태에 따라 각각 5회씩 실시하고 측정하였다. 종양 추적 시스템의 정확도는 삽입된 필름을 분석하여 표적 오차(Targeting error)로 나타내었고, 추가로 E2E test가 진행되는 동안 상관관계 오차(Correlation error)를 측정하여 분석하였다. 결 과 : 표적 오차는 정현곡선 호흡 형태일 경우 표적 움직임의 크기가 5 mm, 10 mm, 20 mm 에 따라 각각 평균 $1.14{\pm}0.13mm$, $1.05{\pm}0.20mm$, $2.37{\pm}0.17mm$이고, 갑작스런 호흡 변화 형태일 경우 각각 평균 $1.87{\pm}0.19mm$, $2.15{\pm}0.21mm$, $2.44{\pm}0.26mm$으로 분석되었다. 표적 추적에 있어 변위 벡터의 길이로 정의할 수 있는 상관관계 오차는 정현곡선 호흡 형태일 경우 표적 움직임의 크기가 5 mm, 10 mm, 20 mm 에 따라 각각 평균 $0.84{\pm}0.01mm$, $0.70{\pm}0.13mm$, $1.63{\pm}0.10mm$이고, 갑작스런 호흡 변화 형태일 경우 각각 평균 $0.97{\pm}0.06mm$, $1.44{\pm}0.11mm$, $1.98{\pm}0.10mm$으로 분석되었다. 두 호흡 형태에서 모두 상관관계 오차 값이 클수록 표적 오차 값이 크게 나타났다. 정현곡선 호흡 형태의 표적 움직임 크기가 20 mm 이상일 경우, 두 오차 값 모두 사이버나이프 제조사의 권고치인 1.5 mm 이상으로 측정되었다. 결 론 : 표적 움직임의 크기가 클수록 표적 오차 값과 상관관계 오차 값이 증가하는 경향이 있었으며, 정현곡선 호흡 형태보다 갑작스런 호흡 변화 형태에서 오차 값이 크게 나타났다. 호흡의 형태가 규칙적인 정현 곡선 형태더라도 표적의 움직임이 클수록 종양 추적 시스템의 정확도가 감소하는 것으로 판단할 수 있다. 사이버나이프 종양 추적 시스템의 알고리즘을 이용하여 치료 시행 시 환자의 기침 등으로 인하여 갑작스럽게 예측 불가능한 호흡 변화가 있는 경우 치료를 멈추고 내부 표적 확인 과정을 재실시 하여야 하며 호흡 형태를 재조정해야 할 필요가 있다. 치료 중 환자가 본인의 호흡 형태를 관찰 할 수 있는 고글 모니터 등을 착용하여 규칙적인 호흡 형태를 유도하는 것이 치료의 정확도는 향상될 수 있다고 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권1호
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• pp.1-6
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• 2019

Purpose: This study conducts a comparative evaluation of the skin dose in CyberKnife (CK) and Helical Tomotherapy (HT) to predict the accurate dose of radiation and minimize skin burns in head-and-neck stereotactic body radiotherapy. Materials and Methods: Arbitrarily-defined planning target volume (PTV) close to the skin was drawn on the planning computed tomography acquired from a head-and-neck phantom with 19 optically stimulated luminescent dosimeters (OSLDs) attached to the surface (3 OSLDs were positioned at the skin close to PTV and 16 OSLDs were near sideburns and forehead, away from PTV). The calculation doses were obtained from the MultiPlan 5.1.2 treatment planning system using raytracing (RT), finite size pencil beam (FSPB), and Monte Carlo (MC) algorithms for CK. For HT, the skin dose was estimated via convolution superposition (CS) algorithm from the Tomotherapy planning station 5.0.2.5. The prescribed dose was 8 Gy for 95% coverage of the PTV. Results and Conclusions: The mean differences between calculation and measurement values were $-1.2{\pm}3.1%$, $2.5{\pm}7.9%$, $-2.8{\pm}3.8%$, $-6.6{\pm}8.8%$, and $-1.4{\pm}1.8%$ in CS, RT, RT with contour correction (CC), FSPB, and MC, respectively. FSPB showed a dose error comparable to RT. CS and RT with CC led to a small error as compared to FSPB and RT. Considering OSLDs close to PTV, MC minimized the uncertainty of skin dose as compared to other algorithms.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.133-133
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• 2006

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.169-176
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• 2012

무고정틀 두개 방사선 시술은 두개 고정틀 방식에 비해 환자 친화적이며 다중 분할 치료의 적용이 용이하다는 장점을 가진다. 그러나, 환자의 움직임을 완전히 제어할 수 없기 때문에 치료 중 움직임으로 인해 시술의 정확도가 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 종양 추적 방식의 무고정틀 방사선 치료를 시행 받은 환자의 실제 치료 기록을 분석하여 무고정틀 방사선 치료 시 발생할 수 있는 치료 중 환자의 움직임을 분석하였다. 사이버나이프(CyberKnife, Accuray Inc, CA)를 이용한 294회의 뇌종양 방사선 수술 기록을 분석하였으며, 이를 토대로 치료시간에 따른 치료 중 움직임의 크기를 통계적으로 제시하였다. 본 연구의 결과는 무고정틀 방사선 수술 시 고려되어야 할 치료 중 움직임에 대한 기본 지표로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제45권5호
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• pp.275-283
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• 2009

Objective : We retrospectively analyzed survival, local control rate, and incidence of radiation toxicities after radiosurgery for recurrent metastatic brain lesions whose initial metastases were treated with whole-brain radiotherapy. Various radiotherapeutical indices were examined to suggest predictors of radiation-related neurological dysfunction. Methods : In 46 patients, total 100 of recurrent metastases (mean 2.2, ranged 1-10) were treated by CyberKnife radiosurgery at average dose of 23.1 Gy in 1 to 3 fractions. The median prior radiation dose was 32.7 Gy, the median time since radiation was 5.0 months, and the mean tumor volume was $12.4cm^3$. Side effects were expressed in terms of radiation therapy oncology group (RTOG) neurotoxicity criteria. Results : Mass reduction was observed in 30 patients (65%) on MRI. After the salvage treatment, one-year progression-free survival rate was 57% and median survival was 10 months. Age(<60 years) and tumor volume affected survival rate(p=0.03, each). Acute (${\leq}$1 month) toxicity was observed in 22% of patients, subacute and chronic (>6 months) toxicity occurred in 21 %, respectively. Less acute toxicity was observed with small tumors (<$10cm^3$. p=0.03), and less chronic toxicity occurred at lower cumulative doses (<100 Gy, p=0.004). "Radiation toxicity factor" (cumulative dose times tumor volume of <1,000 Gy${\times}cm^3$) was a significant predictor of both acute and chronic CNS toxicities. Conclusion: Salvage CyberKnife radiosurgery is effective for recurrent brain metastases in previously irradiated patients, but careful evaluation is advised in patients with large tumors and high cumulative radiation doses to avoid toxicity.

• 디지털융복합연구
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• 제13권1호
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• pp.331-339
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• 2015

사이버나이프치료에서 삽입된 금표지자의 삽입 개수 및 인식의 제한으로 인하여 3D DOF로 치료하는 경우 척추구조물 정렬을 가능하게 하는 Xsight spine tracking system으로 회전방향의 위치오차를 보정함으로서 표적위치오차를 개선하고, 치료방법의 대안을 제시하고자 한다. 실험결과 6D DOF에서 표적위치오차는 $0.214{\pm}0.058mm$, 종양내부에 삽입된 2개 금표지자를 이용한 3D DOF에서 $0.673{\pm}0.142mm$, 종양외부에 삽입된 2개 금표지자를 이용한 3D DOF에서 $1.126{\pm}0.253mm$, Xsight spine tracking system의 적용 한 3D DOF에서 $0.542{\pm}0.103mm$로 나타났다. 실험결과 척추 구조물로 회전방향에 대한 보정을 시행하였을 때 표적위치에 대한 정확성이 약 48% 향상되었다. 또한, 선량분포의 일치성도 약 3%가 향상되어 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 척추구조물 정렬을 병용한 Xsight spine tracking system의 회전방향에 대한 보정은 유용한 것으로 평가 되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제31권4호
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• pp.260-266
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• 2013

A clear consensus has not been established regarding the best treatment for solitary bone metastasis. Here, we reviewed the medical records of patients with a controlled primary malignancy who had only solitary spine metastasis without metastasis to the extraspinal bone or viscera and underwent treatment between April 2007 and December 2012 with stereotactic body radiosurgery using CyberKnife, with a total dose of 24 Gy in three to four fractions. During that time, there were only four cases. This was effective in each case, and all the four patients had no local failure and remained alive at a median follow-up of 68 months (range, 64 to 80 months). Although our experience is limited, this study suggests that stereotactic body radiotherapy could be a feasible, safe, effective, and noninvasive alternative treatment for solitary spine metastasis in patients who are medically inoperable or unsuitable for surgery.

• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.99-108
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• 2021

목 적: 사이버나이프를 이용한 정위적 부분유방방사선치료(Stereotactic Partial Breast Irradiation) 시 기존의 침습적인 위치표지자(Fiducial Marker) 삽입 방식이 아닌 비침습방식에 대한 유용성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 본 연구를 위한 영상 중심(Imaging Center)의 일치도는 2D모의치료기와 사이버나이프의 양사방향(Both oblique, 45 °, 315 °) 영상 획득 후 다이스 유사 계수를 통해 정량적으로 평가하였다. 표면위치표지자의 위치 재현성은 본원 프로토콜을 기반으로 ATOM Phantom 표면에 금 재질의 위치표지자 8개를 부착하고 2D모의치료와 치료계획, 사이버나이프 영상을 분석하여 평가 하였다. 결 과: 영상 중심의 일치도 평가결과는 양사방향(45 °, 315 °)에서 각각 0.87, 0.9 였다. 표면위치표지자의 재현성 평가 결과 좌측 유방은 수평수직방향 Superior/Inferior 0.3 mm, Left/Right -0.3 mm, Anterior/Posterior 0.4 mm, 회전 방향 Roll 0.3 °, Pitch 0.2 °, Yaw 0.4 ° 로 나타났다. 우측 유방은 수평수직방향 Superior/Inferior -0.1 mm, Left/Right -0.1 mm, Anterior/Posterior -0.1 mm 회전 방향 Roll 0.2 °, Pitch 0.1 °, Yaw 0.1 ° 로 나타났다. 결 론: 사이버나이프를 이용한 정위적 부분유방암방사선치료 시 표면위치표지자의 비침습 트로토콜을 기반으로 통증 및 감염 등의 예방과 전처치 시간을 줄이고 환자의 경제적 부담을 경감 할 수 있었으며, 영상 중심의 높은 일치도 및 위치표지자의 재현성을 바탕으로 치료에 유용할 것으로 사료된다.