• 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.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권2호
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• pp.59-65
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• 2018

Background: We analyzed changes in the doses, structure volumes, and dose-volume histograms (DVHs) when data were transferred from one commercial treatment planning system (TPS) to another commercial TPS. Materials and Methods: A total of 22 volumetric modulated arc therapy (VMAT) plans for nasopharyngeal cancer were generated with the Eclipse system using 6-MV photon beams. The computed tomography (CT) images, dose distributions, and structure information, including the planning target volume (PTV) and organs at risk (OARs), were transferred from the Eclipse to the MRIdian system in digital imaging and communications in medicine (DICOM) format. Thereafter, DVHs of the OARs and PTVs were generated in the MRIdian system. The structure volumes, dose distributions, and DVHs were compared between the MRIdian and Eclipse systems. Results and Discussion: The dose differences between the two systems were negligible (average matching ratio for every voxel with a 0.1% dose difference criterion = $100.0{\pm}0.0%$). However, the structure volumes significantly differed between the MRIdian and Eclipse systems (volume differences of $743.21{\pm}461.91%$ for the optic chiasm and $8.98{\pm}1.98%$ for the PTV). Compared to the Eclipse system, the MRIdian system generally overestimated the structure volumes (all, p < 0.001). The DVHs that were plotted using the relative structure volumes exhibited small differences between the MRIdian and Eclipse systems. In contrast, the DVHs that were plotted using the absolute structure volumes showed large differences between the two TPSs. Conclusion: DVH interpretation between two TPSs should be performed using DVHs plotted with the absolute dose and absolute volume, rather than the relative values.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권3호
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• pp.122-128
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• 2017

Eclipse Scripting Application Programming Interface (ESAPI) was devised to enhance the efficiency in such treatment related workflows as contouring, treatment planning, plan quality measure, and data-mining by communicating with the treatment planning system (TPS). It is provided in the form of C# programming based toolbox, which could be modified to fit into the clinical applications. The Scripting program, however, does not offer all potential functionalities that the users intend to develop. The shortcomings can be overcome by combining the Scripting programming with user-executable program on Windows or Linux. The executed program has greater freedom in implementation, which could strengthen the ability and availability of the Scripting on the clinical applications. This work shows the use of the Scripting programming throughout the simple modification of the given toolbox. Besides, it presents the implementation of combining both Scripting and user-executed programming based on MATLAB, applied to automated dynamic MLC wedge and FIF treatment planning procedure for promoting the planning efficiency.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제25권2호
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• pp.85-91
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• 2008

Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) is believed to be one of the best radiation treatment techniques. IMRT is able to deliver fatal doses of radiation to the tumor region with minimal exposure of critical organs. It is essential to have a comprehensive quality assurance program to assure precision and accuracy in treatment, due to the character of IMRT. We applied quality assurance technique to the Eclipse treatment planning system and sought to determine its effectiveness in patient treatment planning. An acrylic phantom, film, and an ionization chamber were used in this study.

• Radiation Oncology Journal
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• 제26권1호
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• pp.35-44
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• 2008

목적: 세기조절방사선치료로 치료한 비소세포폐암 환자에서 방사선 폐렴의 발생률과 영향을 미치는 요인을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 2004년 8월 1일부터 2006년 11월 30일까지 비소세포폐암으로 확진되고 세기조절방사선치료로 치료한 환자 105명을 대상으로 하였다. 평균연령은 62.9세였고 편평상피암이 81명(77%)이었고, III기 환자가 66명으로(62.9%) 가장 많았으며 우측 폐에 병소를 가진 환자는 59명, 좌측 폐는 46명이었다. 수술 전 방사선 치료로 3,060 cGy를 조사받은 환자는 27명, 수술 후 방사선치료로 5,040 cGy를 조사받은 환자는10명이었고 7,020 cGy의 근치적 방사선치료를 받은 환자는 68명이었다. 치료계획은 CORVUS 시스템이 68명, ECLIPSE 시스템이 37명이었다. 결과: 방사선 폐렴 혹은 방사선 치료와 관련된 병리학적 이상 소견으로 본원 영상의학과에서 진단된 환자는 21명(20%)이었으나, 증상이 있어 치료를 받은 사람은 7명(6.7%)이었다. 치료받은 환자는 기관식도누공(1명), 재발(2명), 뇌전이(1명), 반대 측 폐전이(2명)를 동반한 환자였고, 항암제 치료중 원인 불명으로 화장실에서 사망한 1명을 포함 7명 모두가 사망하였으나 방사선 폐렴만이 사망 원인이라고 단정하기는 어려웠다. 영상의학과에서 진단된 21명중 CORVUS 시스템으로 치료 계획한 환자가 16명(23.5%), ECLIPSE로 계획한 환자는 5명(13.5%)이어서 CORVUS로 치료한 환자 군에서 폐렴의 발생이 유의하게 높았다. 수술 전 방사선 치료환자 27명중 5명이, 수술 후 방사선치료를 받은 환자 10명중 3명이 방사선폐렴을 보여 수술이 시행된 군이 수술이 시행되지 않은 군에 비해 상대적으로 저 선량임에도 불구하고 폐렴 발생률이 높았다. $V_{20}$은 우측에서 10% 이상인 환자, $V_{10}$은 우측에서 20% 이상인 환자에서 통계학적인 유의성을 보였다. 결론: 영상의학과에서 폐렴으로 진단된 환자는 21명이었으나 증상이 있어 치료를 받은 환자는 7명(6.7%)으로 세기조절 방사선치료가 정상조직의 손상을 줄여 합병증을 줄이는 데 기여하였다고 생각된다. 통계학적으로 유의한 예후인자로는 치료 전후의 수술, CORVUS 시스템으로의 치료계획, 우측, $V_{20}$이 10% 이상, $V_{20}$이 20% 이상인 경우 였고, 비교적 적은 방사선량을 조사받은 수술 전, 수술 후 방사선치료 환자에서 높은 비율의 증상을 동반한 폐렴을 보인 것은 향후 세심한 치료계획이 필요함을 나타내었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권3호
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• pp.191-199
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• 2008

폐암 환자에서 폐의 앞쪽, 폐의 중간부위, 폐의 뒤쪽, 그리고 몸의 mediastinum 부위의 위치에 따라 광자선 에너지 6 MV와 10 MV를 사용하여 세기조절방사선치료를 계획하여 에너지에 따른 PTV와 폐와 척수에 조사되는 선량분포와 Dose Volume Histogram (DVH)의 특성을 비교 검토하였다. 본원이 보유하고 있는 폐암 환자 치료용 방사선치료기는 120 다엽 콜리메이터가 부착된 선형가속장치(Varian 21 EX-s, USA)이며, 광자선 에너지는 6 MV와 10 MV가 출력되며, 방사선치료 계획은 역방향치료계획이 가능한 ECLIPSE 시스템(Varian, SomaVision 6.5, USA)을 사용하였다. 폐암 환자들의 planning CT는 3 mm 두께로 단층촬영 영상을 획득하였으며, 획득한 단층촬영 영상은 Varis 시스템으로 전송하여 ECLIPSE 시스템에서 치료계획을 시행하였다. 세기조절방사선치료법의 방선선치료계획은 종양의 부위에 따라 다양한 각도를 사용하였고, 빔의 개수도 종양의 크기와 위치에 따라 다양하게 하였다. 폐암 환자에서 종양의 위치에 따라 10 MV와 6 MV의 에너지에 대한 선량분포 특성을 비교해 본 결과 폐암에서 종양의 위치에 관계없이 최대선량에서 10 MV 에너지가 6 MV 에너지에 비해 1.2% 적게 나타났으며, MU에서도 10에서 25 정도의 MU 감소 효과가 있었다. 폐에 조사되는 방사선량은 V20이 30% 미만은 만족하고 있지만 10 MV 에너지에 비해 6 MV 에너지에서 0.1%에서 0.5% 정도 적게 조사되었다. 척수에 조사되는 방사선량은 10 MV 에너지에 비해 6 MV 에너지에서 0.6%에서 2.1% 정도 적게 조사되었다.

• 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.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권1호
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• pp.41-46
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• 2010

목 적: 유방암의 접선조사 시 쐐기필터를 이용한 Conventional RT 기법과 정적다엽조리개를 이용한 FiF-IMRT 기법을 이용하여 전산화 치료계획 시 발생하는 선량분포의 차이를 환자의 유방 크기와 형태에 따라 분류하여 비교 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 유방암 환자 30명을 대상으로 Eclipse treatment planning system ($Varian^{TM}$, USA, V8.0)을 사용하여 전산화 치료 계획을 시행하여 유방의 크기와 형태에 따라 분류하고, Dose Volume Histogram (DVH)을 이용하여 Conformity Index (CI)와 Homogeneity Index (HI)를 비교 분석하였다. 결 과: CI값은 ${\pm}1.2%$의 차이를 나타냈으며 FiF-IMRT의 경우 Conventional RT보다 HI값이 평균 1.67% 낮은 값으로 유방의 크기와 형태에 따른 분류값과 ${\Delta}HI$ (%)값의 상관관계를 알아본 결과 단면길이와 부피에서 높은 상관관계를 보였으며 통계적으로 유의(P<0.01)하였다. 결 론: 유방의 단면 길이와 부피가 증가할수록 Conventional RT의 경우보다 FiF-IMRT로 전산화 치료계획 시 유방 내의 선량 균등성이 향상되었으며 유방의 크기에 따라 그 효과가 다르므로 유방의 크기에 따른 적절한 치료계획이 필요할 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.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권1호
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• pp.1-9
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• 2023

Purpose: Although ionization chambers are widely used to measure beam commissioning data, point-by-point measurements of all the profiles with various field size and depths are time-consuming tasks. As an alternative, we investigated the feasibility of a linear diode array for commissioning a treatment planning system. Methods: The beam data of a Varian TrueBeam^® radiotherapy system at 6 and 10 MV with/without a flattening filter were measured for commissioning of an Eclipse Analytical Anisotropic Algorithm (AAA) ver.15.6. All of the necessary beam data were measured using an IBA CC13 ionization chamber and validated against Varian "Golden Beam" data. After validation, the measured CC13 profiles were used for commissioning the Eclipse AAA (AAA_CC13). In addition, an IBA LDA-99SC linear diode array detector was used to measure all of the beam profiles and for commissioning a separate model (AAA_LDA99). Finally, the AAA_CC13 and AAA_LDA99 dose calculations for each of the 10 clinical plans were compared. Results: The agreement of the CC13 profiles with the Varian Golden Beam data was confirmed within 1% except in the penumbral region, where ≤2% of a discrepancy related to machine-specific jaw calibration was observed. Since the volume was larger for the CC13 chamber than for the LDA-99SC chamber, the penumbra widths were larger in the CC13 profiles, resulting in ≤5% differences. However, after beam modeling, the penumbral widths agreed within 0.1 mm. Finally the AAA_LDA99 and AAA_CC13 dose distributions agreed within 1% for all voxels inside the body for the 10 clinical plans. Conclusions: In conclusion, the LDA-99SC diode array detector was found to be accurate and efficient for measuring photon beam profiles to commission treatment planning systems.