• 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.

• 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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• 제29권1호
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• pp.28-35
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• 2011

목 적: 초기 비소세포성 폐암 환자에서 수술적 절제 이외의 국소 치료로 최근 방사선 수술의 사용이 늘고 있다. 이에 저자들은 초기 혹은 재발한 비소세포성 폐암 환자를 대상으로 시행한 체부 방사선 수술의 치료 결과를 분석하여 그 유용성을 알아 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 비소세포성 폐 종양에 대하여 방사선 수술이 시행되었던 24명의 환자, 28 lesion에 대하여 후향적 분석을 시행하였다. 이 중 원발성 종양은 19명 재발한 환자는 5명이었고 재발한 환자 5명 중 3명이 이전 치료 부위에서 재발한 환자 이었다. 원발성 종양 19명 중에서 4명은 외부 방사선 치료 후 추가로 방사선 수술을 시행 받았다. 24명의 초기 병기는 IA, IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB, IV가 각각 7, 3, 2, 2, 3, 1, 6명이었고, 방사선 수술 당시의 T 병기는 T1 lesion이 13곳, T2가 12곳, T3가 3곳이었다. 방사선 수술은 6 MV X-ray를 이용하였고 planning target volume 1 (PTV1)에 총 방사선량 15~60 Gy(median, 50 Gy)를 3회 혹은 5회에 걸쳐 처방하여 시행하였다. 중앙 추적관찰기간은 469일이었다. 결 과: 28곳의 GTV는 0.7~108.7 mL (median, 22.9 m L)이었고, PTV1 은 5.3~184.8 mL (median, 65.4 m L)이었다. 3개월 반응률은 complete response (CR) 14곳, partial response (PR) 11곳, stable disease (SD) 3곳이었고, 마지막 추적에서의 치료반응은 CR 13곳, PR 9곳, SD 2곳, progressive disease (PD) 4곳이었다. 원발종양으로 초기 병기 IA, IB 10명에서는 50일만에 1명이 폐렴으로 사망하였고 1명이 국소재발 하였으나 나머지 환자는 6개월에서 2년간 국소재발 없이 추적관찰 되고 있으며, IIA-IIB 환자는 4명으로 환자 수가 적어서 뚜렷한 결론을 내리기 어려웠고, 재발성 폐암 환자 5명을 포함하는 10명의 IIIA-IV 병기에서는 사망 3명, 국소재발 1명, loco-regional failure 1명, regional failure 2명으로 좋지 않은 치료 결과를 보였다. 이 중에서 방사선 수술을 시행한 장소에서 재발한 경우는 총 28 1esion 중 4곳으로 85.8%의 국소제어율을 보였다. 방사선치료 양은 biologically equivalent dose (BEd) 100 $Gy_{10}$ 이하인 8 lesion 중에서 3 lesion에서 국소 재발하여 100 $Gy_{10}$ 이상인 20 lesion 중에서는 1 lesion에서만 재발한 경우보다 나빴다. 또한 중앙부의 종양과 방사선수술 당시의 병기가 T2 이상인 경우가 재발이 많았다. 결 론: 비소세포성 폐암환자에서 사이버나이프를 이용한 체부 방사선 수술은 부작용이 적으면서 높은 국소제어율을 얻을 수 있는 치료이며, 주변부의 T1 병기의 폐암에 대해서 BED 100 $Gy_{10}$ 이상의 방사선 치료가 국소제어율을 높이는데 도움이 된다고생각된다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제61권6호
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• pp.753-760
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• 2018

Objective : We investigated the effect of optimization in dose-limiting shell method on the dosimetric quality of CyberKnife (CK) plans in treating brain metastases (BMs). Methods : We selected 19 BMs previously treated using CK between 2014 and 2015. The original CK plans ($CK_{original}$) had been produced using 1 to 3 dose-limiting shells : one at the prescription isodose level (PIDL) for dose conformity and the others at low-isodose levels (10-30% of prescription dose) for dose spillage. In each case, a modified CK plan ($CK_{modified}$) was generated using 5 dose-limiting shells : one at the PIDL, another at intermediate isodose level (50% of prescription dose) for steeper dose fall-off, and the others at low-isodose levels, with an optimized shell-dilation size based on our experience. A Gamma Knife (GK) plan was also produced using the original contour set. Thus, three data sets of dosimetric parameters were generated and compared. Results : There were no differences in the conformity indices among the $CK_{original}$, $CK_{modified}$, and GK plans (mean 1.22, 1.18, and 1.24, respectively; p=0.079) and tumor coverage (mean 99.5%, 99.5%, and 99.4%, respectively; p=0.177), whereas the $CK_{modified}$ plans produced significantly smaller normal tissue volumes receiving 50% of prescription dose than those produced by the $CK_{original}$ plans (p<0.001), with no statistical differences in those volumes compared with GK plans (p=0.345). Conclusion : These results indicate that significantly steeper dose fall-off is able to be achieved in the CK system by optimizing the shell function while maintaining high conformity of dose to tumor.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권4호
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• pp.268-277
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• 2007

목적: 호흡에 의한 종양의 움직임은 사이버나이프를 이용한 정위적 방사선수술과 같은 정확한 치료에 있어 고려할 만한 방해 요인이다 이 연구에서는 사이버나이프를 이용한 방사선 수술의 Interplay현상을 보고자 팬텀을 움직이게 하고 또한 움직이지 않게 하여 선량 분포의 왜곡을 조사하였다. 대상 및 방법: 팬텀은 $2.5{\times}2.5{\times}5.0$ 인치의 4개의 직육면체로 구성된 폴리에틸렌과 2장의 Gafchromic 필름으로 구성되었다. 치료 계획은 20, 30, 40, 50 mm지름을 가진 구를 가상하여 사이버나이프 치료기를 이용하여 104개의 빔 방향과 single center mode의 치료 계획 하에 총 30 Gy를 조사하였다. 특별히 제작된 로봇은 팬텀을 좌우, 전후, 두미쪽으로 각각 5, 10, 20 mm 움직이도록 고안되었다. 필름의 optical density을 이용하여 정적인 상태의 팬텀과 로봇에 의해 움직일 때의 팬텀의 선량 분포를 구하였다. 결 과: 정적인 상태에서 종양을 모두 포함할 수 있는 최소의 등선량은 20 mm 종양의 경우 80%, 30 mm에 84%, 40 mm에 83%이며 50 mm 종양에 80%였다. 정적인 상태와 움직일 때의 팬텀 사이에서 발생한 선량 분포의 차이(gap)는 20 mm 종양에서 두미방향으로 각각 3.2, 3.3 cm이며 오른쪽 3.5 mm, 왼쪽 1.1 mm였다. 30 mm 종양의 경우는 각각 3.9, 4.2, 2.8과 0 mm였고 40 mm 종양은 각각 4.0, 4.8, 1.1, 0 mm였다. 50 mm 종양의 경우 각각 3.9, 3.9, 0.0 mm였다. 결 론: 20 mm의 적은 종양을 치료할 때 80%의 등선량이 계획되더라도 움직이는 실제 치료에 있어 종양 움직임을 보완하기 위하여 60% 등선량으로 처방할 필요가 있다. 이때 두 등선량 곡선의 차이는 5 mm정도이다. 또한 30, 40과 50 mm의 종양에서는 움직임을 보완하기 위하여 등선량 곡선을 70%정도로 처방할 필요가 있다. 이때의 차이도 약 5 mm 미만이다. 이는 사이버나이프를 이용한 방사선수술 시 움직임 그 차체 보다 여유폭을 적게 줄 수 있다는 의미이며 이는 일반 방사선치료와 다른 점이라 할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.14-20
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• 2009

본 연구에서는 복부 전용 팬톰을 이용하여 폐 종양을 모델로 실시간 종양 추적 치료 시 종양에 대한 선량 분포와 종양 부근에 인접하여 상대적으로 움직임이 작은 주요장기인 척추의 선량 분포를 3차원과 4차원 전산화 치료계획을 통하여 나타난 선량분포에 대하여 Gafchromic 필름을 이용하여 선량을 비교평가 하였다. 비교 결과 종양의 선량 분포는 감마 지표 3%, 1 mm를 기준으로 일치도가 3차원 및 4차원에서 각각 90.6%, 97.64%이었고, 척추에서는 감마 지표 3%, 2 mm를 기준으로 3차원 및 4차원에서 각각 57.13%, 90.4%로 나타났다. 종양 및 척추에서 4차원 전산화치료계획 계산값은 측정값과 비교할 경우 근소한 차이를 보였으나 3차원 전산화 치료계획 시 종양에 근접하여 움직임이 작은 척추에서는 계산값과 측정값의 차이가 크게 나타났다. 따라서 사이버나이프와 같은 장비를 이용하여 호흡에 따라 움직이는 종양을 대상으로 실시간 종양추적 치료 시 4차원 전산화 치료계획이 반드시 필요하다고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.324-330
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• 2009

본 연구에서는 정위방사선수술시 움직이는 목표점에 대한 사이버나이프 호흡동기추적장치의 위치 정확성 및 유용성을 평가하고자 한다. 본 연구를 위해 움직이는 목표점을 재현할 수 있는 동적팬톰을 사용하였으며 움직이는 목표점 추적을 위하여 사이버나이프의 호흡동기추적장치인 $Synchrony^{TM}$ 시스템을 사용하였다. 움직이는 목표점의 치료계획을 위하여 4D CT를 이용한 영상획득을 하였고 움직이는 목표점에서의 선량분포와 점선량 측정을 위하여 gafchromic EBT 필름과 0.62 cc 이온 전리함을 사용하였다. 호흡동기추적장치의 정확성을 평가하기 위하여 팬톰의 목표점을 움직였을 때와 정지 상태일 때 목표점에서의 선량분포(처방선량기준 선량분포의 80%)를 비교하였으며 목표점에서의 점선량을 측정하였다. 위치추적장치와 호흡동기추적장치 상호간의 동기화에 의한 정확성은 동기화 되지 않을 경우 평균 $11.5{\pm}3.09\;mm$였으며 동기화 되었을 경우 $0.14{\pm}0.08\;mm$의 차이를 나타내었다. 목표점 정지상태시의 영상과 4D CT를 이용한 움직이는 목표점에 대한 영상을 이용하여 치료계획상의 정확성은 평균 $0.18{\pm}0.06\;mm$의 차이를 나타내었다. 또한 호흡동기추적장치의 정확성은 1 mm 이하로 나타났다. 호흡동기추적장치의 유효성을 확인하기 위하여 움직이는 목표점에 대하여 호흡동기추적장치를 중지하여 측정한 결과 평균 $17.39{\pm}0.14\;mm$였으며 가동하였을 때 $1.37{\pm}0.11\;mm$로 나타났다. 목표점에서의 선량값을 비교한 결과 목표점이 정지상태일 때 $0.68{\pm}0.38%$, 호흡동기추적장치를 이용한 움직이는 목표점에서는 $1.31{\pm}0.81%$의 차이를 나타내었다. 위치추적장치와 호흡동기추적장치 상호간의 동기화에 의한 정확성 확인에서 장치사이에서 동기화가 매우 정확하게 수행됨을 확인하였다. 본 연구의 결과 움직이는 목표점에 대한 정위방사선수술시 호흡동기추적장치를 필수적으로 사용해야하며 본 연구에서 사용된 사이버나이프의 호흡동기추적장치인 Synchrony 시스템의 유용성과 정확성을 평가한 결과 매우 정확함을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.260-268
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• 2009

정위방사선수술시 소조사면에서의 불균질 물질에 따른 보정 계수를 구하고, 치료계획 시스템의 선량계산 값과 실제 조사된 선량값을 비교, 분석하여 불균질 물질 보정에 의한 선량계산의 정확성을 평가한다. 본 실험을 위하여 12가지 종류의 불균질 물질과 필름 및 이온 전리함을 장착할 수 있는 팬톰(Inhomogeneity Correction Phantom, ICP)을 제작하였다. 각각의 불균질 물질의 전자밀도값을 치료계획 시스템에 입력하여 치료계획을 수립하고, 선량분포와 임의의 위치에서의 절대선량 측정을 위해 EBT 필름과 0.125 cc 이온전리함을 이용하였으며 불균질 물질 보정 계수 적용과 비적용에 따른 치료계획의 차이와 필름에 조사된 선량값 및 이온 전리함의 절대 선량값의 차이를 분석하였다. 불균질 물질 보정 계수의 적용과 비적용시 각각의 치료계획과 측정값을 비교, 분석한 결과 평균 1.63%, 10.05%이었고, 각 경우의 측정값을 비교한 결과 평균 10.09%이었다. 또한, 임의의 위치에서의 절대선량값을 비교한 결과 불균질 물질 보정 계수의 비적용시에는 평균 2.90%, 적용시에는 평균 0.43%의 차이를 보였다. 본 실험 결과 직경 1 cm의 목표점에 방사선을 조사하였을 때 불균질 물질 보정 계수 적용 전의 선량분포 및 임의의 위치에서의 절대 선량이 적용시보다 큰 차이를 나타냈으며, 본 실험에서 사용된 소조사면의 치료계획시스템은 불균질 물질 보정이 정확하게 수행되는 것을 확인하였다. 결론적으로 1% 이하의 정확도를 가지고 시행하는 소조사면에서의 정위방사선수술의 경우 불균질 물질에 대한 보정이 일반적인 조사면에서의 적용 보다 더 정확하게 수립이 되어야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.264-270
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• 2014

본 연구에서는 영상유도 로봇 정위방사선치료장비(Stereotactic Radiation Therapy, SRT) 사이버나이프의 Synchrony 호흡추적장치의 사용에 있어 중요한 요소 중에 하나인 호흡의 안정성을 향상 시키고자 휴대형 호흡연습장치(portable respiratory training device)를 개발하였다. 그래프와 막대 형식의 2가지 디스플레이 중 사용자가 원하는 방식을 선택할 수 있도록 인터페이스를 제작하고, 자신의 호흡주기에 대한 리듬감을 향상 시켜 다음 호흡을 예측할 수 있도록 도와주는 청각시스템을 지원하여 편안한 호흡유도를 제공하였다. 5명의 지원자를 대상으로 자체 프로그램을 통해 검출한 개인고유 호흡주기를 적용하여, '자유호흡(free respiration)'에서 획득한 신호데이터와 시청각시스템을 통해 호흡을 유도하는 '모니터호흡(guide respiration)'의 신호데이터를 획득하고, 호흡주기(period)와 호흡깊이(amplitude)의 편차 평균값을 비교하여 유용성을 평가하였다. 호흡주기의 경우 자유호흡에 비하여 $55.74{\pm}0.14%$로 감소하였고, 호흡깊이의 경우에도 자유호흡의 비해 $28.12{\pm}0.10%$ 감소함으로써 호흡의 규칙성과, 안정성이 향상됨을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 개발한 휴대형 호흡연습장치를 이용한 간암, 폐암 등의 체부정위방사선치료에 있어, 호흡 불안정에 의해 발생되는 치료시간의 지연을 줄이고 치료정확도 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 평가되며, 차후 안드로이드(Android)기반의 휴대용단말기를 대상으로 한 호흡연습 어플리케이션 개발에 적용한다면 사용 편의성과 더불어 경제적 효율까지 기대할 수 있을 것으로 판단된다.