• Radiation Oncology Journal
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• 제27권4호
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• pp.240-248
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• 2009

목 적: 방사선치료 관련 연구를 수행함에 있어서 선량 체적 히스토그램(dose volume histogram, DVH)을 분석하는 것이 필수적이나 상용 방사선치료계획시스템에서 수행할 수 없다. 본 연구는 이러한 선량 체적 히스토그램의 정보를 쉽게 분석할 수 있도록 소프트웨어를 제작하였다. 대상 및 방법: 방사선치료계획 시스템에서 치료계획 후에 환자의 DVH 데이터를 텍스트로 저장하여 이를 이용해서 DVH 상에서의 필요한 특정 값들(Vx, Dx)을 지정하여 획득할 수 있도록 하였고, Niemierko의 generalized equivalent uniform dose (EUD), Lyman-Kutcher-Burman 모델을 이용한 normal tissue complication probability (NTCP) 및 방사선치료의 2차 암유발 위험도 인자인 organ equivalent dose (OED)를 계산하는 프로그램을 개발하였다. 결 과: 환자의 데이터를 가지고 실제 방사선치료계획 시스템 상에서의 Vx, Dx와 NTCP 비교를 통해 개발된 프로그램의 계산 알고리즘을 검증하였고 0.1% 내의 오차를 보였으며 EUD 및 OED도 성공적으로 계산되었다. 결 론: 선량 체적 히스토그램을 분석하는 프로그램을 개발하였으며 다양한 방사선치료 관련 연구에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권2호
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• pp.85-95
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• 2010

목 적: 두경부 환자의 CT simulation시 metal artifact가 발생하여 영상의 질 저하와 선량계산의 오차를 유발 할 수 있어 metal artifact를 줄이기 위한 gantry tilt scan의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Metal artifact를 줄이기 위하여 $20^{\circ}$ gantry tilt scan하여 $0^{\circ}$로 재구성한 이미지를 획득하였다. AAPM CT performance Phantom을 이용하여 CT number를 비교 분석하고, 아크릴 팬텀을 이용하여 체적의 일치여부를 확인하였다. Metal artifact에 의한 영향을 평가하기 위해 Intensity volume Histogram (IVH)을 통한 CT number의 균질성 및 Dose Volume histogram (DVH)을 통한 선량평가를 시행하였다. 결 과: CT number와 체적의 비교에서는 차이가 0.5% 이하로 나타났다. IVH를 비교 분석결과 gantry tilt scan에서 artifact에 의한 영향이 감소되어 CT number의 균질도가 향상되고, DVH 비교결과는 양쪽 이하선의 0.2~6%의 평균선량 오차를 감소시켰다. 결 론: Head & Neck 방사선치료 시 metal artifact 때문에 체표윤곽의 구별이 어렵고 선량의 오차가 발생한다. Gantry tilt scan을 이용하면 정확한 조직의 묘사가 가능하고, CT number 균질도가 향상되어 선량의 오차를 줄일 수 있었다. Gantry tilt scan 은 Head & Neck 방사선치료 시 정확한 방사선치료에 매우 유용함을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제30권1호
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• pp.43-48
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• 2012

Purpose: To develop the dose volume histogram (DVH) management software which guides the evaluation of radiotherapy (RT) plan of a new case according to the biological consequences of the DVHs from the previously treated patients. Materials and Methods: We determined the radiation pneumonitis (RP) as an biological response parameter in order to develop DVH management software. We retrospectively reviewed the medical records of lung cancer patients treated with curative 3-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT). The biological event was defined as RP of the Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) grade III or more. Results: The DVH management software consisted of three parts (pre-existing DVH database, graphical tool, and $Pinnacle^3$ script). The pre-existing DVH data were retrieved from 128 patients. RP events were tagged to the specific DVH data through retrospective review of patients' medical records. The graphical tool was developed to present the complication histogram derived from the preexisting database (DVH and RP) and was implemented into the radiation treatment planning (RTP) system, $Pinnacle^3$ v8.0 (Phillips Healthcare). The software was designed for the pre-existing database to be updated easily by tagging the specific DVH data with the new incidence of RP events at the time of patients' follow-up. Conclusion: We developed the DVH management software as an effective tool to incorporate the phenomenological consequences derived from the pre-existing database in the evaluation of a new RT plan. It can be used not only for lung cancer patients but also for the other disease site with different toxicity parameters.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권1호
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• pp.6-16
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• 2006

본 연구의 목적은 세기변조 방사선 치료법(IMRT)에 의해 만들어진 DVH를 이용하여 선량의 균등률(homogeneity) 및 덮임률(coverage) 지수를 구하는 간편한 방법을 제시하는 데 있다. 새로 개발된 지수들은 DVH 곡선을 수학적으로 계단 함수에 fitting 함으로써 구해졌다. 새로 제안된 지수 l는 종양에 대한 선량의 덮임률을 잘 나타내고 있으며 이 지수가 작으면 작을수록 더 좋은 덮임률을 보여주고 있다. 또한 종양의 균등률 지수로 제안된 n 지수는 기존에 사용되고 있는 균등률 지수들보다 좀 더 정확하게 선량의 균등성을 나태내고 있음을 확인하였다. 이들 지수를 이용하여 치료계획에 바탕이 되는 토대를 제시하였으며 여기에서 제안된 지수들이 선량의 균등성과 덮임성에 대해 매우 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여주고 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제37권2호
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• pp.127-133
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• 2019

Purpose: The aim of this study was to identify volume changes and dose variations of rectum and bladder during radiation therapy in prostate cancer (PC) patients. Materials and Methods: We analyzed 20 patients with PC treated with helical tomotherapy. Daily image guidance was performed. We re-contoured the entire bladder and rectum including its contents as well as the organ walls on megavoltage computed tomography once a week. Dose variations were analyzed by means of Dmedian, Dmean, Dmax, V₁₀ to V₇₅, as well as the organs at risk (OAR) volume. Further, we investigated the correlation between volume changes and changes in Dmean of OAR. Results: During treatment, the rectal volume ranged from 62% to 223% of its initial volume, the bladder volume from 22% to 375%. The average Dmean ranged from 87% to 118% for the rectum and 58% to 160% for the bladder. The Pearson correlation coefficients between volume changes and corresponding changes in Dmean were -0.82 for the bladder and 0.52 for the rectum. The comparison of the dose wall histogram (DWH) and the dose volume histogram (DVH) showed that the DVH underestimates the percentage of the rectal and bladder volume exposed to the high dose region. Conclusion: Relevant variations in the volume of OAR and corresponding dose variations can be observed. For the bladder, an increase in the volume generally leads to lower doses; for the rectum, the correlation is weaker. Having demonstrated remarkable differences in the dose distribution of the DWH and the DVH, the use of DWHs should be considered.

• Radiation Oncology Journal
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• 제38권1호
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• pp.60-67
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• 2020

Purpose: We performed three-dimensional (3D) dose reconstruction-based pretreatment verification to evaluate gamma analysis acceptance criteria in volumetric modulated arc therapy (VMAT) for prostate cancer. Materials and Methods: Pretreatment verification for 28 VMAT plans for prostate cancer was performed using the COMPASS system with a dolphin detector. The 3D reconstructed dose distribution of the treatment planning system calculation (TC) was compared with that of COMPASS independent calculation (CC) and COMPASS reconstruction from the dolphin detector measurement (CR). Gamma results (gamma failure rate and average gamma value [GFR and γAvg]) and dose-volume histogram (DVH) deviations, 98%, 2% and mean dose-volume difference (DD_98%, DD_2% and DD_mean), were evaluated. Gamma analyses were performed with two acceptance criteria, 2%/2 mm and 3%/3 mm. Results: The GFR in 2%/2 mm criteria were less than 8%, and those in 3%/3 mm criteria were less than 1% for all structures in comparisons between TC, CC, and CR. In the comparison between TC and CR, GFR and γAvg in 2%/2 mm criteria were significantly higher than those in 3%/3 mm criteria. The DVH deviations were within 2%, except for DD_mean (%) for rectum and bladder. Conclusions: The 3%/3 mm criteria were not strict enough to identify any discrepancies between planned and measured doses, and DVH deviations were less than 2% in most parameters. Therefore, gamma criteria of 2%/2 mm and DVH related parameters could be a useful tool for pretreatment verification for VMAT in prostate cancer.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.41-52
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• 2003

I. 목적 방사선 치료계획에 있어서 정상조직의 선량과 치료부위 선량의 분포는 매우 중요하다. 또한 치료부위의 균일한 선량분포를 얻기 위하여 여러 가지 방법을 이용하고 있다. 특히 두경부(Head & Neck) 종양의 방사선 치료 시 체표 윤곽의 변화가 심하여 이에 따른 선량 불균일 보정이 필요하다. 기존의 치료방법으로는 parotid gland 와 spinal cord 의 tolerance dose 이하를 유지하면서 planning target volume(PTV)에 충분한 치료 선량을 전달하기에는 여러 가지 어려움이 있다. 이에 본원에서는 Forward IMRT를 이용한 방사선 치료의 유용성 및 실용적인 정도관리 방법에 관한 연구를 하였다. II. 대상 및 방법 본 연구는 두경부(Head & Neck) 종양 비인두암(nasophrygeal cancer)의 방사선 치료가 요구되는 환자를 대상으로 하여 2차원적인 치료계획과 dynamic Mulit-Leaf Collimator(dMLC)를 이용하여 partial block technique(PBT)방법을 적용한 Forward IMRT를 위한 치료계획을 dose volume histogram(DVH)로 비교 분석하였다. 또한 정도관리(quality assurance, QA)를 위하여 필름과 pinpoint chamber를 이용하여 정확한 선량 평가를 실시하였다. III. 결과 2차원적인 치료계획과 Forward IMRT를 적용한 치료계획의 DVH를 비교 분석한 결과 Forward IMRT를 적용한 치료계획이 Rt, Lt parotid gland와 spinal cord에 들어가는 선량을 좀더 줄일 수 있었다. 이러한 Forward IMRT의 시도로 조사면의 방사선 세기가 정상조직의 보호를 개선시키고 치료의 최적화를 이룰 수 있었다. Inverse IMRT에 비해 기존의 3차원적 치료계획 장치를 이용할 수 있고 비교적 단순한 방사선 세기 패턴이므로 정도관리가 용이하였다. IV. 결론 Forward IMRT는 2차원적인 치료법에 비하여 PTV에는 균일한 선량분포를 이루면서 정상조직에는 tolerance dose 이하로 선량을 전달 할 수 있는 치료기법이었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.129-134
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• 2002

방사선 수술시 예상되는 치료효과를 위해 종양에 미리 정의된 방사선량이 조사되도록 수술을 계획한다. 이러한 수술계획시 다양한 모양의 종양에 대해 수술 계획을 수행하는 것은 많은 시간과 숙련된 수술계획자가 요구된다. 최근 들어, 뛰어난 컴퓨터 기술의 발달로 컴퓨터를 이용한 수술계획 방법들이 많이 연구 발표되고 있으나 현재 대부분의 수술계획은 주로 시행착오를 통한 방법으로 이루어진다. 본 연구에서는 방사선 수술계획시 고려되는 많은 빔관련 변수들을 고려하고 다양한 형태의 종양들을 원통형으로 가정한 후 이 종양모델을 50％ 등선량 곡선내에 포함시킬수 있는 변수들을 찾아 이들을 비교 분석하였다. 수많은 변수들 중 본 연구에서 고려한 변수는 콜리메이터 크기, isocenter의 개수와 isocenter 간의 거리이고 이때 얻어진 선량분포는 Dose Volume Histogram(DVH)과 Dose Profile로 서로 비교하였다. 비교결과 우리가 가정한 50％ 등선량 곡선내에 종양모델을 포함시키기 위해서는 일정 개수 이상의 isocenter의 사용은 치료의 복잡성만을 증가시킬뿐 Dose Profile과 DVH에서의 변화는 눈에 뛰게 향상되지 않았다. 또한 같은 콜리메이터 크기로 같은 개수의 isoceter를 사용할 때 isocenter의 거리가 지름대비 1.0-1.2일 경우의 DVH와 Dose profile이 상대적으로 우수하게 나타났다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권3호
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• pp.261-267
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• 1999

목적 : Multiple arc FSRT (fractionated stereotactic radiotherapy)와 conformal FSRT의 치료계획에 있어서 종양의 모양과 DVH (dose volume histogram)를 비교하여 두 기법간의 유용성에 대하여 논하고자 한다. 대상 및 방법 : 16명의 뇌종양 환자들을 대상으로 1997년 8월부터 1998년 12월까지 충남대학교병원 치료방사선과에서 112회의 FSRT를 실시하였다. 치료 전 모의치료에서 얻은 AP(Anterior-posterior), Lateral 필름상의 금속표지자의 좌표값을 ISOLOC프로그램에 입력하여 얻은 기준점과의 오차를 확인한 후 치료계획을 하였다. 치료계획은 종양용적과 종양표면적를 계산한 후 if (Irregular factor)를 고려하여 multiple arc FSRT 혹은 conformal FSRT를 선택하였다. Multiple arc FSRT는 종양의 IF값이 1-1.2인 경우에 고려하였고, conformal FSRT는 IF값이 1.3 이상인 경우에 고려한 후 종양용적에 대하여 처방선량 이상의 선량에 대한 DVH곡선에 의한 면적이 최소이면서 처방선량 이하의 선량에 대한 DVH곡선에 의한 면적이 최대가 되도록 하는 치료계획을 선택하여 평가하였다. 결과 : 치료전 모의치료에서 시행한 금속표지자의 좌표값을 ISOLOC프로그램에 입력하여 얻은 기준점과의 오차는 1 mm 이내였다. Huitlple arc FSRT는 누적DVH상에서 처방선량의 90, 91, 92, $93\%$에서 전체 종양용적을 포함하고 있었으며 평균값은 $90.6\%$이었고, conformal FSRT 는 누적DVH상에서 처방선량의 81, 85, 86, 87, $91\%$에서 전체 종양용적을 포함하고 있었으며 평균값은 $8\%$이었다. 두 방식 모두 결정장기들에는 최대선량의 $5\%$이하의 적은 선량이 조사되었다. 결론 : Multiple arc FSRT와 conformal FSRT를 IF를 기준으로 치료 계획하여 구형의 종양에 multiple arc FSRT를 시행하였으며, 불규칙한 모양의 종양에는 conformal FSRT를 시행하여 종양의 모양에 관계없이 적절한 FSRT치료계획을 수립할 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권2호
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• pp.105-114
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• 2020

This study aimed to assess of beam-matching accuracy for an 8 MV beam between the same model linear accelerators(Linac) commissioned over two years. Two models were got the customer acceptance procedure(CAP) criteria. For commissioning data for beam-matched linacs, the percentage depth doses(PDDs), beam profiles, output factors, multi-leaf collimator(MLC) leaf transmission factors, and the dosimetric leaf gap(DLG) were compared. In addition, the accuracy of beam matching was verified at phantom and patient levels. At phantom level, the point doses specified in TG-53 and TG-119 were compared to evaluate the accuracy of beam modelling. At patient level, the dose volume histogram(DVH) parameters and the delivery accuracy are evaluated on volumetric modulated arc therapy(VMAT) plan for 40 patients that included 20 lung and 20 brain cases. Ionization depth curve and dose profiles obtained in CAP showed a good level for beam matching between both Linacs. The variations in commissioning beam data, such as PDDs, beam profiles, output factors, TF, and DLG were all less than 1%. For the treatment plans of brain tumor and lung cancer, the average and maximum differences in evaluated DVH parameters for the planning target volume(PTV) and the organs at risk(OARs) were within 0.30% and 1.30%. Furthermore, all gamma passing rates for both beam-matched Linacs were higher than 98% for the 2%/2 mm criteria and 99% for the 2%/3 mm criteria. The overall variations in the beam data, as well as tests at phantom and patient levels remains all within the tolerance (1% difference) of clinical acceptability between beam-matched Linacs. Thus, we found an excellent dosimetric agreement to 8 MV beam characteristics for the same model Linacs.