• 대한방사선치료학회지
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• 제19권2호
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• pp.113-122
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• 2007

목 적: 토모테라피 치료 계획 시 여러 가지 다양한 빔 조절 인자들의 수정으로 얻어진 각각의 치료 계획 결과를 특정한 선량체적 히스토그램 표지자(DVH-Index)를 이용하여 치료 전에 비교 함으로써 최적의 치료 계획을 효율적으로 도출할 수 있는 방안을 제시하고자 하는데 목적이 있다. 대상 및 방법: 토모테라피 적응증례를 가진 3명의 환자(두경부, 복부, 골반부)를 대상으로 치료 전 PQ 5000 (CT simulator, Philips)을 이용하여 전산화 단층 촬영영상을 얻었고, pinnacle ver 7.6c (3D RTP, ADAC)에서 종양 조직과 정상조직의 윤곽선을 묘사하여 토모 치료계획 장비(hi-art system ver 2.0)로 전송한 후 빔 조사야, 피치 혹은 중요도를 각기 다르게 설정하고 치료 계획을 실시하였다. 각각의 치료 계획은 종양 부위와 정상 부위의 선량 통계량(최대선량, 최소선량, 평균선량, 선량체적)을 구하여 치료 적절성을 비교하였고 또한 선량 체적 히스토그램을 이용하여 종양 표적 내의 균일성 지수(homogeneity index, HI), 종양 표적에 대한 선량 조형 지수(conformity index, CI), 정상 조직에서의 선량 감소 지수(dose gradient index, DGI)를 이용하여 치료 계획을 비교한 후 두 가지 비교 결과의 유사성을 확인 하였다. 결 과: 3명의 환자를 대상으로 각각 시행한 3가지 치료 계획을 등 선량 분포와 선량 통계량을 통해 비교한 결과와 선량 체적 히스토그램 표지자를 이용한 치료 계획의 비교 결과 두부, 복부와 골반부에 치료 부위를 가진 환자에 있어서 모두 동일한 치료계획을 우월하게 판정하였다. 결 론: 토모테라피의 치료 계획 비교 시 선량 체적 히스토그램의 표지자를 이용한 방법은 특정한 치료 목표에 따라 다소간의 차이를 나타낼 순 있으나 종양 조직에 대한 선량분포의 적절성과 전체적인 정상조직의 고 선량 위험도를 반영함으로써 다수의 치료계획을 단시간에 상호 비교 검증 할 수 있는 적절한 방법으로 사료 된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.449-457
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• 2015

전립선암의 방사선치료에서 토모테라피와 용적변조회전치료(volumetric modulated arc therapy, VMAT)의 치료계획에 따른 유용성 평가를 위해 흡수선량, 선량체적곡선(dose volume histogram, DVH), 치료효율성, MapCHECK2를 이용한 선량 검증 정확도 결과를 각각 비교 분석하였다. 대상으로는 2014년 7월부터 12월까지 H 대학병원 방사선종양학과에서 토모테라피 치료를 받은 전립선암 환자 중 12명을 무작위로 선택하였다. 흡수선량과 DVH를 분석한 결과 종양조직과 방광에서 두 방사선 치료계획이 근소한 차이를 나타냈지만 처방선량의 오차범위인 -5%에서+3%안에 포함됐고 정상조직 부작용 확률 권고치인 견딤선량 범위를 넘지 않았다. 치료시간은 2.5배 짧고 MU(monitor unit)도 10.3배 작아 VMAT가 치료효율성이 높았다. 선량정확도는 모두 95% 이상의 통과기준에 포함 되었으며 VMAT가 2.3% 더 높게 나타났다. 토모테라피와 VMAT 모두 종양조직에 적합한 선량이 흡수되었으며 정상조직의 견딤선량 범위를 넘지 않아 선량분포특성에서 큰 차이는 없었다. 하지만 치료시간이 짧고, total MU가 낮아 치료효율성이 좋고 선량 검증의 정확도 또한 우수한 VMAT를 선택하는 것이 치료에 더 유용할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권4호
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• pp.319-326
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• 2001

목적 : 폐, 간 등의 상 복부에 위치한 종양의 방사선 조사 체적은 호흡에 의한 종양의 이동을 포함하는 영역으로 조사 체적이 증가된다. 이로 인하여 방사선 독성 및 정상조직 선량이 증가되며, 호흡으로 인한 환자자세의 변화로 인해 종양의 정확한 위치파악이 어렵게 된다. 본 연구에서는 호흡에 따른 장기 움직임 유형을 분석하여 호흡에 의한 장기의 움직임을 최소화 할 수 있는 호흡운동 감소장치를 고안하고 방사선치료 시 호흡운동 감소장치의 유용성을 평가해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 간암환자 10명을 대상으로 하여 MeV-Green과 벨트, 스티로폼판 등을 사용하여 호흡운동감소장치(respiratory motion reduction device, RRD)를 제작하였다. 내부장기의 이동정도는 모의치료 시에 관찰된 횡경막의 이동 정도로 평가하였으며 앙와위와 복와위 및 RRD의 사용 시 이동정도를 쏠아보았고, 각각의 경우에서 이동정도를 고려하여 방사선치료계획을 수립하였다. 선량체적 히스토그램(dose-volume histogram, DVH)을 통해서 전체 간 용적 중 처방선량의 $50\%$가 조사되는 정상간 용적을 구하였다. 결과 : 호흡에 따른 횡경막의 평균이동거리는 앙와위 자세에서 $16{\pm}1.9\;mm$ 이었고, 복와위 자세에서는 $12{\pm}1.9mm$임을 알 수 있었다. 복와위 자세에서 본원에서 자체 제작한 RRD를 사용한 경우에는 $5{\pm}1.4\;mm$으로 감소되었고, 벨트 고정장치의 추가 사용 시에는 $3{\pm}0.9\;mm$으로 감소하여 총 9 mm 감소함을 알 수 있었다. 방사선치료계획에 따른 DVH에서 처방선량의 $50\%$가 조사되는 정상간의 용적은 호흡운동감소장치를 사용하지 않은 경우에 앙와위 자세에서 $43.7\%$, 복와위 자세에서 $40\%$ 이었고, 호흡운동 감소장치를 사용한 경우에 복와위 자세에서 $30.7\%$, 여기에 벨트 고정장치를 추가 사용하였을 경우에는 $21\%$로서 전체 간 용적 중 방사선에 조사되는 정상 간 용적은 최대 $22.7\%$ 감소됨을 알 수 있었다. 결론 : 호흡에 따른 내부장기의 움직임을 최소화 할 수 있는 RRD를 사용하여 정상조직에 불필요하게 조사되는 방사선을 감소시킬 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권3호
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• pp.243-249
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• 1997

목적 : 방사선에 대한 정상 폐조직의 부작용에 관한 확률은 폐암의 방사선 치료에 있어서 중요한 지표가 됨에도 닥구하호 잘 알려져 있지 안다. 더구나 표적 부위와는 달리 정상 폐조직의 방사선량 분포는 매우 불균일하므로, 대표 선량값을 찾아 내는 것조차 어렵다 본 연구에서는 Dose Volume Histogram(DVH)과 유효체적방법(Effective Volume Method)을 통하여 정상 폐조직의 선량을 정량화하고 정상 폐조직 부작용 확률(Normal Tlssue Complication Probability, NTCP)을 구하여 임상결과와 비교하므로서 이 방법이 치료 결과를 예측할 수 있는 주요 지표로서 가능할 수 있는지에 대하여 살펴 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1993년 8월부터 1994년 12월까지 비세포성 폐암으로 방사선과 복합항암약물요법을 병행하여 치료받은 환자 중에서 36명을 무작위 추출하여, DVH 분석을 통한 정상 폐조직의 NTCP를 구하였다. 36명의 환자는 Mitomycin C, Vlnblastlne, Clsplatln을 사용한 2회의 복합항암 약물요법과 동시에 다분할 방사선추료(120cBy11x, bld)를 6480c0y까지 병행 치료하였다. 각 환자의 치료전 CT scan을 사용하여 우측폐, 좌측폐 그리고 전체폐 각각의 DVH를 구하였다. Kutcher등의 Effective Volume Method로 Nonuniform Histogram을 Uniform Histogram으로 변환시켰고, $TD_{50}$은 Emaml 등의 자료에 의거하여, Lyman 공식을 이용하여 NTCP를 구하였다. 방사선 폐렴의 Grade는 SWOG의 Toxlcity Criteria에 따랐다. 결과 : 대상환자 36명중 6명이 Grade 1, 2명이 Grade II의 방사선 폐렴이 발생하였다. 부작용이 발생한 환자군의 NTCP와 발생하지 않은 환자군의 NTCP는 전체폐를 대상으로 28.4와 23.4, 병소 부위의 폐를 대상으로 66.0과 26.4로 통계적으로 유의할 만한 차이를 보였으나 치료 전후에 시행한 폐기능 검사 소견에서는 두 군 사이에서 통계학적으로 유의한 차이를 찾지 못하였다. 결론 : 부작용이 있는 관과 부작용이 없는 군의 NTCP는 통계적인 유의한 차이가 있었으며 NTCP와 임상적인 부작용 확률은 정량적으로 일치하였다. 그러나 NTCP는 순수하게 방사선의 효과만을 고려하고 있으나 본 연구에서는 항암약물요법을 병용하였다는것과 다분할(Hyperfractionaltion) 방사선 치료에 의한 방사선 생물학적 변화에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다. 본연구결과 유효체적 방법을 이용한 NTCP는 향후 입체조형 치료에서의 선량증가(Dose escalation) 가능성에 대한 부작용 예측 지표로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권2호
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• pp.15-22
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• 2023

This study compared the dose calculated using the electron Monte Carlo (eMC) dose calculation algorithm employing the old version (eMC V13.7) of the Varian Eclipse treatment-planning system (TPS) and its newer version (eMC V16.1). The eMC V16.1 was configured using the same beam data as the eMC V13.7. Beam data measured using the VitalBeam linear accelerator were implemented. A box-shaped water phantom (30×30×30 cm³) was generated in the TPS. Consequently, the TPS with eMC V13.7 and eMC V16.1 calculated the dose to the water phantom delivered by electron beams of various energies with a field size of 10×10 cm². The calculations were repeated while changing the dose-smoothing levels and normalization method. Subsequently, the percentage depth dose and lateral profile of the dose distributions acquired by eMC V13.7 and eMC V16.1 were analyzed. In addition, the dose-volume histogram (DVH) differences between the two versions for the heterogeneous phantom with bone and lung inserted were compared. The doses calculated using eMC V16.1 were similar to those calculated using eMC V13.7 for the homogenous phantoms. However, a DVH difference was observed in the heterogeneous phantom, particularly in the bone material. The dose distribution calculated using eMC V16.1 was comparable to that of eMC V13.7 in the case of homogenous phantoms. The version changes resulted in a different DVH for the heterogeneous phantoms. However, further investigations to assess the DVH differences in patients and experimental validations for eMC V16.1, particularly for heterogeneous geometry, are required.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권4호
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• pp.261-267
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• 2007

목적: 방사선 폐렴과 체적-선량 히스토그램(dose-volume hlstogram, DVH) 변수들 사이의 연관성을 평가하고, 내유림프절이 포함된 유방암의 방사선치료에서 방사선 폐렴을 방지할 수 있는 실제적인 지침을 제공하고자 한다. 대상 및 방법: 부분유방절제술을 받은 초기 유방암 환자 20명이 본 연구에 포함되었다. 전체 유방, 상부쇄골림프절, 내유림프절에 총 28회 50.4 Gy가 조사되었다. 방사선 폐렴은 방사선 영상에서의 폐 변화(radiological pulmonary change; RPC)와 증상이 있는 방사선 폐렴(symptomatic radiation pneumonitis)에 의해 평가되었다 DVH 변수들은 grade<2 RPC와 grade${\geq}$2 RPC로 나누어 비교되었다. 이 때, DVH 변수들은 평균 폐 선량(mean lung dose), V10 (10 Gy 이상 받는 폐의 백분율 부피), V20, V30, V40, 그리고 정상 조직 합병증 확률(normal tissue complication probability, NTCP)이다. 결 과: 20명의 환자 중 9명(45%)에서 grade 2 RPC가 발생하였고, 11명(55%)에서는 발생하지 않았다 1명의 환자에서 grade 1의 증상이 있는 방사선 폐렴이 발생하였다. 단변량 분석에서 DVH 변수 중, NTCP가 두 RPC grade군 간에 유의한 차이를 보여주고 있다 (p<0.05) Fisher의 정확한 검증(exact test)은 NTCP값 45%가 RPC의 threshold level로서 적합함을 보여준다. 결 론: 본 연구는 NTCP가 유방암의 내유림프절 방사선치료 후 RPC 예측인자 중 한가지로 쓰일 수 있음을 보여준다. 임상적으로 이는 NTCP 45% 이상에서 RPC가 발생하기 용이함을 의미한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권1호
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• pp.31-38
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• 2013

전립선암은 남성에 발생하는 가장 흔한 악성 종양으로 2007년 우리나라에서 연 평균 5,292건이 발생하여 전체 암 발생의 3.3%로 7번째로 많이 발생하였다. 이러한 전립선암 환자의 방사선 치료 시 토모치료와 양성자 치료에 대한 특성을 비교하여 보았다. 2011년 6월부터 11월까지 일산 K 암전문병원에서 전립선암 환자 11명을 대상으로 전립선암 치료계획 시 전립선 및 주변 인접 장기인 직장과 방광에 대한 DVH와 선량 분포를 비교 분석하였다. PTV의 경우 전립선암 치료의 목적으로만 본다면 토모치료와 양성자치료에는 차이가 없었다. 또한 인접 장기인 방광과 직장에 대한 평균 용적선량을 조사한 결과 2port 양성자치료가 토모치료나 5port 양성 자치료보다 선량이 적게 들어감을 확인하였다. 또한 양성자치료가 토모치료에 비해 $H{\cdot}I$가 낮게 나타났으며, 양성자치료에서 5port가 2port보다 $H{\cdot}I$가 낮게 나타났으나, 방광과 직장에 대한 용적선량과 장비 운용 시간을 고려하면 2port가 5port에 비하여 좀 더 유리할 수 있다고 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권17호
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• pp.7371-7375
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• 2014

Background: Concurrent chemo-radiotherapy is the recommended standard treatment modality for patients with locally advanced lung cancer. The purpose of three-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT) is to minimize normal tissue damage while a high dose can be delivered to the tumor. The most common dose limiting side effect of thoracic RT is radiation pneumonia (RP). In this study we evaluated the relationship between dose-volume histogram parameters and radiation pneumonitis. This study targeted prediction of the possible development of RP and evaluation of the relationship between dose-volume histogram (DVH) parameters and RP in patients undergoing 3DCRT. Materials and Methods: DVHs of 41 lung cancer patients treated with 3DCRT were evaluated with respect to the development of grade ${\geq}2$ RP by excluding gross tumor volume (GTV) and planned target volume (PTV) from total (TL) and ipsilateral (IPSI) lung volume. Results: Were admitted statistically significant for p<0.05. Conclusions: The cut-off values for V5, V13, V20, V30, V45 and the mean dose of TL-GTV; and V13, V20,V30 and the mean dose of TL-PTV were statistically significant for the development of Grade ${\geq}2$ RP. No statistically significant results related to the development of Grade ${\geq}2$ RP were observed for the ipsilateral lung and the evaluation of PTV volume. A controlled and careful evaluation of the dose-volume histograms is important to assess Grade ${\geq}2$ RP development of the lung cancer patients treated with concurrent chemo-radiotherapy. In the light of the obtained data it can be said that RP development may be avoided by the proper analysis of the dose volume histograms and the application of optimal treatment plans.

• International Journal of Contents
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• 제13권4호
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• pp.12-15
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• 2017

Among the possible stereotactic body radiation therapy (SBRT) modalities used to treat patients with metastatic spinal tumors, this study compared Cyberknife, tomotherapy, and volumetric modulated arc radiotherapy (VMAT). We established treatment plans for each of them modality and quantitatively analyzed the dose evaluation factors of the dose-volume histogram (DVH) for all spinal bones, focusing on the tumor and spinal cord, in order to examine the usefulness of VMAT. For the treatment planning dose, the mean dose ($D_{max}$) and $D_{5%}$ showed statistical differences in the target dose, but no difference was shown in the spinal cord dose. For the DVH indices, tomotherapy showed the best performance was the best in terms of uniformity index, while VMAT showed better performance was better than the other two modalities in terms of the conformity index and the dose gradient index. VMAT had a much shorter treatment time than Cyberknife and tomotherapy. These findings suggest that VMAT FFF is the most effective therapy for SBRT of patients with metastatic spinal tumors for whom a high dose of radiation is prescribed.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.63-63
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• 2003

Purpose: Planning target volume (PTV) for tumors in abdomen or thorax includes enough margin for breathing-related movement of tumor volumes during treatment. We developed a simple and handy method, which can reduce PTV margins in patients with moving tumors, respiratory motion reduction device system (RMRDs). Materials and Methods: The patients clinical database was structured for moving tumor patients and patient setup error measurement and immobilization device effects were investigated. The system is composed of the respiratory motion reduction device utilized in prone position and abdominal presser (strip device) utilized in the supine position, moving phantom and the analysis program, which enables the analysis on patients setup reproducibility. It was tested for analyzing the diaphragm movement and CT volume differences from patients with RMRDs, the magnitude of PTV margin was determined and dose volume histogram (DVH) was computed using a treatment planning software. Dose to normal tissue between patients with RMRDs and without RMRDs was analyzed by comparing the fraction of the normal liver receiving to 50% of the isocenter dose(TD50). Results: In case of utilizing RMRDs, which was personally developed in our hospital, the value was reduced to $5pm1.4 mm$, and in case of which the belt immobilization device was utilized, the value was reduced to 3$pm$0.9 mm. Also in case of which the strip device was utilized, the value was proven to reduce to $4pm.3 mm$0. As a result of analyzing the TD50 is irradiated in DVH according to the radiation treatment planning, the usage of the respiratory motion reduction device can create the reduce of 30% to the maximum. Also by obtaining the digital image, the function of comparison between the standard image, automated external contour subtraction, and etc were utilized to develop patients setup reproducibility analysis program that can evaluate the change in the patients setup. Conclusion: Internal organ motion due to breathing can be reduced using RMRDs, which is simple and easy to use in clinical setting. It can reduce the organ motion-related PTV margin, thereby decrease volume of the irradiated normal tissue.