• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제1권1호
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• pp.23-29
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• 1990

In order to explane the stereotactic procedure, the three steps of the procedure (target localization, dose planning, and radiation treatment) must be examined separately. The ultimate accuracy of the full procedure is dependent on each of these steps and on the consistancy of the approach The concern in this article was about dose planning, which is a important factor to the success of radiation treatment. The major factor in dose planning is a dosimetry system to evaluate the dose delivered to the target and normal tissues in the patient, while it generates an optimal dose distribution that will satisfy a set of clinical criteria for the patient. A three-dimensional treatment planning program is a prerequisite for treatment plan optimization. It must cover 3-D methods for representing the patient, the dose distributions, and beam settings. The major problems and possible modelings about 3-D factors and optimization technique were discussed to simplify and solve the problems associatied with 3-D optimization, with relative ease and efficiency. These modification can simplify the optimization problem while saving time, and can be used to develop reference dose planning system to prepare standard guideline for the selection of optimum beam parameters, such as the target position, collimator size, arc spacing, the variation in arc length and weight. The method yields good results which can then be simulated and tailored to the individual case. The procedure needed for dose planning in stereotactic radiosurgery is shown in figure 1.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제33권3호
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• pp.25-35
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• 2022

Purpose: Planning for radiotherapy relies on implicit estimation of the probability of tumor control and the probability of complications in adjacent normal tissues for a given dose distribution. Methods: The aim of this pilot study was to reconstruct dose-volume histograms (DVHs) from text files generated by the Eclipse treatment planning system developed by Varian Medical Systems and to verify the integrity and accuracy of the dose statistics. Results: We further compared dose statistics for intensity-modulated radiotherapy of the head and neck between the Eclipse software and software developed in-house. The dose statistics data obtained from the Python software were consistent, with deviations from the Eclipse treatment planning system found to be within acceptable limits. Conclusions: The in-house software was able to provide indices of hotness and coldness for treatment planning and store statistical data generated by the software in Oracle databases. We believe the findings of this pilot study may lead to more accurate evaluations in planning for radiotherapy.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제4권2호
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• pp.19-25
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• 1993

연구목적 : Lang cancer의 치료계획에서 내부 장기 밀도의 입력에 의한 선량보정 및 선량분포를 확인할 수 있는 CT planning과 contour CT image만으로 planning한 경우의 치료 계획을 비교 검토하여 치료선량의 차이, 치료면적의 교정, 선량의 loading의 교정을 통한 CT planning의 우수성을 밝히고자 한다. 대상 및 방법 : 영남대학교 치료방사선과에서 1990년 4월 1일 부터 1993년 8월 31일까지 방사선 치료한 폐암환자 87명을 대상으로 Contour나 CT image만을 사용한 치료 계획과 밀도를 입력한 CT를 받은 치료계획에서의 총선량과 선량분포등을 비교 검토하였다. 결과 : 폐암환자 87명 전원, Contour와 CT를 이용한 선량비교에서, Contour로 한 경우가 CT로 한 경우보다 높게 나타났으며, 선량 차이가 5%이하인 경우가 45명(52%), 5%에서 10%이하인 경우가 25명(29%), 10%에서 15%이하인 경우가 15명(17%), 15%이상인 경우가 2명(2%)으로 나타나서 45명(52%)에서 5%이상의 선량차이를 보여 contour로 치료계획을 할 경우 신중한 치료 선량의 선택이 필요함을 시사하였다. Simulation을 한 후 CT planning을 시행하여 치료 Field을 확인한 뒤, 치료 부위를 넓히거나 줄여서 보정한 경우가 18/87(21%)였고, 선량 loading의 변경이 있었던 환자는 15/87(17%)였다. 결론 : 본원의 CT planning은 부위별 정확한 밀도가 측정 입력되어 치료계획을 함으로써 tumon volume과 Critical orcal에 조사되는 정확한 선량을 알 수 있어서 Tumor control을 위한 총선량의 정확한 계산이 가능할뿐 아니라 field의 교정, loading의 변화등으로 적절한 선량 분포를 얻을 수 있어서 치료효과를 높일 수 있으며 주위 정상조직에 조사되는 방사선량을 정확히 측정함으로서 합병증을 최소화할 수 있어 therapeutic gain을 높이는데 밀도가 입력되는 CT planning에 크게 기여할것으로 기대된다. 또한 10%이상의 선량차이가 있을때 local control의 저하 가능성이 30%정도 될 수 있음을 감안할 때 폐암치료에서의 밀도가 입력된 CT planning은 필수적임을 알 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.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권3호
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• pp.387-392
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• 1994

Purpose : This study was done to confirm the reference point variation according to variation in applicator configuration in each fractioation of HDR ICR. Materials and Methods : We analyzed the treatment planning of HDRICR for 33 uterine cervical cancer patients treated in department of therapeutic radiology from January 1992 to February 1992. Analysis was done with respect to three view points-Interfractionation A point variation, interfractionation bladder and rectum dose ratio variation, interfractionation treatment volume variation. Interfractionation A point variation was defined as difference between maximum and minimum distance from fixed rectal point to A point in each patient. Interfractionation bladder and rectum dose ratio variation was defined as difference between maximum and minimum dose ratio of bladder or rectum to A point dose in each patient, Interfractionation treatment volume variation was defined as difference between miximum and minimum treatment volume which absorbed over the described dose-that is, 350 cGy or 400 cGy-in each patient. Results The mean of distance from rectum to A point was 4.44cm, and the mean of interfractionation distance variation was 1.14 cm in right side,1.09 cm in left side. The mean of bladder and rectum dose ratio was $63.8\%$ and $63.1\%$ and the mean of interfractionation variation was $14.9\%$ and $15.8\%$ respectively. With fixed planning administration of same planning to all fractionations as in first fractionation planning-mean of bladder and rectum dose ratio was $64.9\%$ and $72.3\%$.and the mean of interfraction variation was $28.1\%$ and $48.1\%$ reapectively. The mean of treatment volume was $84.15cm^3$ and the interfractionation variation was $21.47cm^2$. Conclusion : From these data, it was confirmed that there should be adapted planning for every fractionation ,and that confirmation device installed in ICR room would reduce the interfractionation variation due to more stable applicator configuration.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.121-122
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• 2002

The main principle of radiation therapy is to deliver optimum dose to tumor to increase tumor cure probability while minimizing dose to critical normal structure to reduce complications. RTP system is required for proper dose plan in radiation therapy treatment. The main goal of this research is to develop dose model for photon, electron, and brachytherapy, and to display dose distribution on patient images with optimum process. The main items developed in this research includes: (l) user requirements and quality control; analysis of user requirement in RTP, networking between RTP and relevant equipment, quality control using phantom for clinical application (2) dose model in RTP; photon, electron, brachytherapy, modifying dose model (3) image processing and 3D visualization; 2D image processing, auto contouring, image reconstruction, 3D visualization (4) object modeling and graphic user interface; development of total software structure, step-by-step planning procedure, window design and user-interface. Our final product show strong capability for routine and advance RTP planning.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권2호
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• pp.303-309
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• 2017

본 연구에서는 자궁경부암의 치료를 위한 전산화단층촬영(computer tomography)영상을 이용한 3차원 근접치료계획의 유용성을 알고자 하였다. 10명의 자궁경부암 환자에서 2차원 근접치료계획을 시행하였고, 동일 자세로 전산화단층촬영을 시행하였다. 3차원 근접치료계획 프로그램(ECLIPSE treatment planning system v6.5, Varian Medical System, USA)를 이용하였으며, 고위험임상표적체적(High risk CTV, HR CTV)에 5 Gy를 처방하였다. 3차원 근접치료계획의 제한은 적어도 고위험임상표적체적의 90%에 처방선량인 5 Gy가 조사되도록, 방광의 $2cm^3$에 7.5 Gy 미만으로 들어가도록 그리고 직장의 $2cm^3$에 5 Gy 미만이 들어가도록 하였다. 계획의 평가는 선량체적표(dose-volume histograms; DVHs)를 이용하여 육안적종양체적(Gross tumor volume for brachytherapy; $GTV_B$), 고위험임상표적체적, 직장과 방광에 조사되는 선량을 구하였다. 크기가 큰 종양이나 자궁의 위치이상이 있는 환자에서 Point A에 처방한 2차원 근접치료계획을 하였을 경우에는 고위험임상표적체적이 충분히 포함되지 않았다. 그러나 3차원 근접치료계획은 이러한 환자들에서 직장이나 방광의 선량을 증가시키지 않고 고위험임상표적체적을 잘 포함할 수 있었다. 2차원 근접치료계획에서 높은 선량부터 $2cm^3$에 들어가는 직장선량은 10명 중 1명에서, $2cm^3$에 들어가는 방광선량은 6명에서 5 Gy를 넘었으므로 ICRU (International Commission on Radiation Units) 방광선량이 직장선량에 비해 과소평가됨을 확인할 수 있었다. 자궁경부암 환자에서 전산화단층촬영 이용한 3차원 근접치료계획은 종양과 위험장기에 대한 선량평가가 가능하므로, 직장과 방광의 부작용을 증가시키지 않으면서 크기가 큰 종양이나 자궁의 위치이상이 있는 환자에서 위치 설정의 오류를 줄일 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권2호
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• pp.137-147
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• 2012

목 적: 알고리즘에 따른 치료계획의 영향을 분석하고 실제 치료계획을 수립할 때 고려사항을 적용하고, 나아가 최선의 치료계획을 수립하는 프로토콜을 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 치료계획 시스템은 이클립스 10.0 (Eclipse 10.0, Varian, USA)이다. 선량계산의 알고리즘은 PBC (Pencil Beam Convolution)와 AAA (Anisotropic Analytical Algorithm)을 각각 적용하였고, 세기 조절 방사선 치료(IMRT)를 위한 최적화(Optimization) 알고리즘은 DVO (Dose Volume Optimizer 10.0.28), VMAT을 위한 최적화 알고리즘은 PRO II (Progressive Resolution Optimizer V 8.9.17)와 PRO III (Progressive Resolution Optimizer V 10.0.28)을 사용하였다. 실험을 위한 팬텀은 치료계획시스템에서 가상으로 만들었으며, $30{\times}30{\times}30$ cm의 규격에 밀도가 균일한 것(HU: 0)과 중간에 공기(HU: -1,000)로 가정되는 물질이 삽입한 된 비균질 팬텀으로 설정하였다. 실험은 먼저 팬텀(Phantom) 계획을 실시하여 일반적인 치료계획의 특징을 분석하고 그 내용을 토대로 실제 임상적용 할 치료계획을 수립하였다. 결 과: 균일한 밀도 팬텀에서 6 MV, 10 cm PDD (Percentage Depth Dose)는 PBC와 AAA는 모두 65.2%로 유사한 값을 나타냈지만, 비균질 팬텀에서 PDD는 저밀도 물질을 만나기 전까진 유사한 PDD 값을 보이다가 공기 영역에서 다른 선량곡선을 보여주고, 투과한 후에는 PDD 10 cm은 각각 75%, 73%이었다. 동일한 MU의 3차원 치료계획에서 보면, AAA 치료계획이 폐가 포함된 영역에서 저 선량으로 나타났다. 기관지와 폐의 영역이 포함된 경추 치료 환자의 2차원 대향 2문조사 치료계획을 15 MV을 이용하여 설계하였을 때, Conformity Index (ICRU 62)는 PBC 계산에서 0.95, AAA에서 0.93이었다. IMRT 치료계획은 DVO에서 보여지는 DVH가 선량계산 DVH와 동일하게 나타났다. 하지만 AAA으로 선량계산을 하였을 때는 DVO에서 조건을 만족하는 결과가 선량계산에서는 선량부족으로 나타났다. PRO II을 이용한 VMAT 치료계획은 최적화 할 때는 만족스런 결과를 얻었지만, 선량계산을 실시하였을 때는 저밀도 영역이 선량 부족으로 나타났다. 하지만 PRO III에서 같은 조건을 1회 더 최적화함으로써 최적화 결과와 선량계산 결과가 유사하였다. 결 론: 본 연구에서는 선량계산 알고리즘의 옳고 그름을 판단하지 않는다. 알고리즘이 나타내는 선량 분포의 특성을 분석하고, 특히 최적화가 필요한 IMRT나 VMAT 치료계획에서 최적화 알고리즘의 요인도 치료계획을 수립할 때 고려함으로써 최적의 치료계획을 위한 방법을 제시하고자 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권1호
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• pp.27-32
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• 2017

We investigated the effect of a commercial iterative reconstruction technique (iDose, Philips) on the image quality and the dose calculation for the treatment plan. Using the electron density phantom, the 3D CT images with five different protocols (50, 100, 200, 350 and 400 mAs) were obtained. Additionally, the acquired data was reconstructed using the iDose with level 5. A lung phantom was used to acquire the 4D CT with the default protocol as a reference and the low dose (one third of the default protocol) 4D CT using the iDose for the spine and lung plans. When applying the iDose at the same mAs, the mean HU value was changed up to 85 HU. Although the 1 SD was increased with reducing the CT dose, it was decreased up to 4 HU due to the use of iDose. When using the low dose 4D CT with iDose, the dose change relative to the reference was less than 0.5% for the target and OARs in the spine plan. It was also less than 1.1% in the lung plan. Therefore, our results suggests that this dose reduction technique is applicable to the 4D CT image acquisition for the radiation treatment planning.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제30권5호
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• pp.561-566
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• 2001

Objective : The purpose of this study are to evaluate the effectiveness of Gamma Knife radiosurgery(GKS) as a treatment of craniopharyngioma and to investigate the proper dose planning technique in GKS for craniopharyngioma. Method : Between May 1992 and March 1999, seven Gamma Knife radiosurgical procedures were done for residual tumor mass of 6 patients with craniopharyngioma after microsurgical resection. Conventional radiation therapy was not performed. In this study, their clinical, radiological and radiosurgical data were analyzed and the radiation dosage to the optic pathway, hypothalamus, pituitary stalk, and cavernous sinus were calculated and correlation with clinical outcome was evaluated. The mean follow-up period was 33.5 months(12.3-55.2 months). Result : The mean tumor volume was 4.4cc(0.4-18.0cc) and the maximum radiation dose ranged from 14 to 32 Gy(mean 20.9Gy). The radiation was given with isodose curve, 50-90% and the marginal dose varied within 8-22.4Gy(mean 12.7Gy). The mean number of isocenter was 4.3(1-12). The tumor was well controlled in all cases. In 5 of 7 cases, the size of tumor decreased to 10-50% of pre-GKS volume and remaining two showed no volume change. The mean dose to optic pathway was 5.7Gy(5.1-11.2Gy) and there were no complications. Conclusion : GKS seems to be effective for control of craniopharyngioma as an adjuvant treatment after microsurgical resection and even suboptimal dose for tumor margin is considered to be enough for tumor control. It is safe with careful dose planning to protect surrounding important structures, especially optic pathway. We believe conventional radiation therapy should be avoided because it has limitation for dose planning of additional treatments such as radiosurgery or intracystic instillation of radioisotope in case of recurrence.