• 제목/요약/키워드: Gamma dose rate

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Simulation and design of individual neutron dosimeter and optimization of energy response using an array of semiconductor sensors

  • Noushinmehr, R.;Moussavi zarandi, A.;Hassanzadeh, M.;Payervand, F.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권1호
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    • pp.293-302
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    • 2019
  • Many researches have been done to develop and improve the performance of personal (individual) dosimeter response to cover a wide of neutron energy range (from thermal to fast). Depending on the individual category of the dosimeter, the semiconductor sensor has been used to simplify and lightweight. In this plan, it's very important to have a fairly accurate counting of doses rate in different energies. With a general design and single-sensor simulations, all optimal thicknesses have been extracted. The performance of the simulation scheme has been compared with the commercial and laboratory samples in the world. Due to the deviation of all dosimeters with a flat energy response, in this paper, has been used an idea of one semi-conductor sensor to have the flat energy-response in the entire neutron energy range. Finally, by analyzing of the sensors data as arrays for the first time, we have reached a nearly flat and acceptable energy-response. Also a comparison has been made between Lucite-PMMA ($H_5C_5O_2$) and polyethylene-PE ($CH_2$) as a radiator and $B_4C$ has been studied as absorbent. Moreover, in this paper, the effect of gamma dose in the dosimeter has been investigated and shown around the standard has not been exceeded.

토모테라피에서 통계적공정관리를 이용한 EBT 필름 기반의 선량품질보증의 치료계획 가이드라인 (Treatment Planning Guideline of EBT Film-based Delivery Quality Assurance Using Statistical Process Control in Helical Tomotherapy)

  • 장경환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제45권5호
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    • pp.439-448
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    • 2022
  • The purpose of this study was to analyze the results from statistical process control (SPC) to recommend upper and lower control limits for planning parameters based on delivery quality assurance (DQA) results and establish our institutional guidelines regarding planning parameters for helical tomotherapy (HT). A total of 53 brain, 41 head and neck (H & N), and 51 pelvis cases who had passing or failing DQA measurements were selected. The absolute point dose difference (DD) and the global gamma passing rate (GPR) for all patients were analyzed. Control charts were used to evaluate upper and lower control limits (UCL and LCL) for all assessed treatment planning parameters. Treatment planning parameters were analyzed to provide its range for DQA pass cases. We confirmed that the probability of DQA failure was higher when the proportion of leaf open time (LOT) below 100 ms was greater than 30%. LOT and gantry period (GP) were significant predictor for DQA failure using the SPC method. We investigated the availability of the SPC statistic method to establish the local planning guideline based on DQA results for HT system. The guideline of each planning parameter in HT may assist in the prediction of DQA failure using the SPC statistic method in the future.

고선량률 근접치료계획의 정도보증 프로그램 (Independent Verification Program for High-Dose-Rate Brachytherapy Treatment Plans)

  • 한영이;추성실;허승재;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제21권3호
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    • pp.238-244
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    • 2003
  • 목적: 개별화되어 가는 고선량률 근접치료계획의 추세에 따라, 고성량률 근접치료계획의 절대적 선량과 상대적인 선량분포를 독립적으로 계산하여 환자의 해부영상 위에 겹쳐 표시할 수 있는 품질보증용 컴퓨터 프로그램을 개발한다. 대상 및 방법: 컴퓨터 프로그램은 먼저, 환자의 치료계획에서 계산된 선원의 위치, 각 위치에서의 조사시간, reference point에서의 선량, 치료계획이 실시된 날짜 등의 자료 입력을 필요로 한다. ICWG 권고 수식과 선원의 비등방성 표를 이용하여 $10\times12\times10\;(Cm^3)$의 공간에서 선량분포가 계산된 후 reference point에서의 선량이 자동적으로 치료계획의 결과와 비교된다. 모의치료의 영상이나 자기공명(Magnetic Resonance) 영상을 입력하고 사용자가 선택한 점을 수직으로 교차하는 3개의 평면에서 등선량곡선을 겹쳐서 보여준다. Gamma Med사의 Gam-madot (MDS Nordion, Germany)에서 표준 치료계획을 실행하여 정확성을 확인하였으며, Plato (Nucletron Cor-poration, The Netherlands)에서 실행된 9명의 환자치료계획과 비교하였다. 결과: 3개의 표준 치료계획에서 절대선량은 $2.8\%$ 내에서 일치하였으며 등 선량분포도 좋은 일치를 보였다. 9명의 환자에 대하여 시행된 치료계획과의 비교에서는 평균 $3.4\%$의 오차를 보였다. 결론: 개발된 컴퓨터 프로그램은 정확하고 신속하게 고선량률 치료환자의 치료계획의 정확성을 확인할 수 있게 해주며, 등선량 곡선을 환자의 해부적 영상에 결합할 수 있는 기능은 치료계획의 질을 높이는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.$39\%$), 복회음부 절제수술시 32건($97\%$), 측연의 경우 32건($97\%$), 후연의 경우 32건($97\%$), 그리고 전연의 경우 16건($45\%$)에서 부합되는 것으로 나타났다. 결론: 직장암의 수술 후 방사선치료 시 적절한 방사선치료 조사영역의 결정을 위하여 표준적인 조사영역을 제시 하였으나 개별 환자의 병변 위치와 진행상태, 수술 소견 등에 따라 적절한 변형은 필수적이라 하겠다. 이 권고안의 임상적 타당성은 향후 시행될 Patterns of Care 연구를 통하여 증명하는 것이 필요하겠다.정가능하고, 폐에 조사되는 방사선 양도 줄일 수 있었다.저부까지 거리 차이는 종양 크기가 4 cm 미만인 경우는 5.3 mm였으나 4 cm 이상일 때는 19.4 mm로 현저한 변화를 보였다. 자궁경관 굴곡각은 60세 미만인 경우 60세 이상보다 8$^{\circ}$ 정도 더 변화가 있었고, 종양 크기가 4 cm 이상일 때 미만일 때보다 2배 이상 굴곡 변화가 있었다. 결론: 자궁경부암 환자에서 근치적 방사선치료 시 치료에 따른 자궁 크기 및 위치 변화가 다양하고 개별적으로 예측하기 쉽지 않으므로, 특히, 60세 미만이거나 종양 크기가 4 cm 이상인 경우, 삼차원입체조형치료나 강도변조 방사선치료를 이용한 근치적 방사선치료 시 치료 중 개별환자의 계획용표적체적의 변화를 반드시 고려해야 한다고 생각한다.량체적히스토그램, Lymankutcher 모델에 의한 정상조직합병증발생률 및 기타 선량통계값 등 모든 면에 있어서 우월성을 확인할 수 있었다. 향후 이러한 결과가 임상에서 실질적인 합병증 발생률 감소와 잘 연계되는지 계속적인 추적관찰 및

다이나로그 파일을 이용한 부피세기조절회전치료의 정도관리 (Quality Assurance of Volumetric Modulated Arc Therapy Using the Dynalog Files)

  • 강동진;정재용;신영주;민정환;김연래;양형진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권4호
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    • pp.577-585
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    • 2016
  • 본 연구에서는 미국의학물리학회 TG-119 보고서를 통해 본 원에 도입된 다이나로그 파일을 이용한 정도관리 소프트웨어(MobiusFx, MFX)로 부피세기조절회전치료의 정도관리를 시행하였다. 본 원의 치료계획장치를 이용해서 각각의 치료계획을 수립하였고, 절대선량은 표적 및 위험장기에서 전리함을 이용해 측정하였으며, 상대선량분포는 반도체검출기배열($Delta^{4PT}$)과 정도관리 소프트웨어(MFX)를 사용하여 측정하였다. 절대선량 평가에서 점 선량을 측정하였다. 표적과 위험장기에서 평균 선량 오차율은 각각 $1.41{\pm}0.92%$, $0.89{\pm}0.86%$였다. 점 선량 평가의 신뢰도를 나타내는 95% 신뢰한계는 각각 표적에서 3.21(96.79%), 위험장기에서 2.58(97.42%)로, 보고서에서 제시한 허용기준인 표적에서 4.5(95.50%), 위험장기에서 4.7(95.30%) 이내에 모두 만족하였다. 상대선량 평가는 선량 분포를 이용하여 감마지표 분석법으로 분석하였다. 정도관리 소프트웨어와 반도체검출기 배열의 평균 감마지표 통과율은 3%/3 mm의 허용기준에서 $99.90{\pm}0.14%$, $99.78{\pm}0.20%$였고, 2%/2 mm의 허용기준에서는 $97.98{\pm}1.97%$, $96.86{\pm}1.76%$로 나타났다. 감마지표 통과율의 신뢰도를 나타내는 95% 신뢰한계는 허용기준 3%/3 mm에서 정도관리 소프트웨어와 반도체 검출기배열 각각 0.38(99.62%)과 0.62(99.38%)였고 2%/2 mm에서는 5.88(94.12%)과 6.60(93.40%)으로 보고서에서 제시한 허용기준인 표적과 위험장기에서 7.0(93.0%) 이내에 만족함을 확인하였다. 따라서 이번 연구를 통해 본 원의 정도관리 소프트웨어가 부피세기조절회전치료의 정도 관리 시스템으로서 간편하고 편리한 유용한 도구로 임상에 응용할 수 있을 것으로 사료된다.

Increase in the Th1-Cell-Based Immune Response in Healthy Workers Exposed to Low-Dose Radiation - Immune System Status of Radiology Staff

  • Karimi, Gholamreza;Balali-Mood, Mahdi;Alamdaran, Seyed-Ali;Badie-Bostan, Hassan;Mohammadi, Elaheh;Ghorani-Azam, Adel;Sadeghi, Mahmood;Riahi-Zanjani, Bamdad
    • 대한약침학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.107-111
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    • 2017
  • Objectives: Radiation is one of the most important sources of free radical (such as reactive oxygen species) production, which plays an essential role in the etiology of over hundred diseases. The aim of the study was to investigate some immune parameters and hematological indices in healthy workers of the Radiology Department, University Hospital of Mashhad, Iran. Methods: The study was performed on 50 healthy workers: 30 radiology staff as the case group and 20 laboratory workers as the control group. The radiation dose received by the radiology staff participating in the study was less than the annual maximum permissible level, 50 millisievert. Hematological parameters, lymphocyte proliferation and cytokine production were studied in both groups. Results: Among healthy radiology workers, the hematological indices did not differ statistically; however, their proliferation indices and $IFN-{\gamma}$ levels showed significant increases in parallel with decreases in the IL-4 levels as compared to controls. The immune system of workers exposed to low-dose ionizing radiation was found to be shifted from a Type 2 to a Type 1 response to promote cellular immunity. Conclusion: Based on our data, exposure to low-dose ionizing radiation may decrease the prevalence, frequency, and recurrence of various cancers and infectious diseases because of an increase in Th1-cell-based response, thus leading to more protection of the human body against tumor cells and foreign agents and possibly increased longevity. However, due to high rate of fluoroscopy use for interventional radiology, we suggest continuing research projects on radiation protection and hazards to prevent irreversible damage. As a recommendation, in future studies, radiology staff with a weakened immunity due to high radiation exposure should be considered as good choices to be treated using acupuncture techniques because acupuncture has been demonstrated to enhance the function and the number of immune cells.

습관성 유산 환자에서 저용량 면역글로불린 치료와 말초혈액 내 Natural Killer (NK) 세포의 임계치에 관한 연구 (The Preconceptional Level of Peripheral Natural Killer Cells which was Expected to Bring Successful Treatment Outcome using Low-dose Intravenous Gamma Immunoglobulin (IVIg) Infusion in Patients with Recurrent Spontaneous Abortion)

  • 차선화;김해숙;김혜옥;송인옥;유근재;궁미경;강인수;양광문
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제32권3호
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    • pp.217-222
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    • 2005
  • Objectives: We aimed to investigate the clinical effect of low-dose intravenous immunoglobulin treatment in unexplained recurrent spontaneous aborters (RSA) with elevated peripheral CD56+ natural killer (NK) cell levels and to determine the pre-conceptional NK cell percentage predictive of subsequent successful pregnancy outcome. Materials and Methods: Sixty four cases of unexplained recurrent miscarriage with elevated peripheral NK cells (>15%) were received low dose IVIg infusion at the dosage of 400 mg/Kg/month after confirmation of gestational sac and continued until 20 weeks. The patients were divided into two groups according to the pregnancy outcome: Group I was success of treatment defined as live birth at or after 25 gestational weeks and Group II was failure of treatment. The preconceptional levels of the peripheral blood NK cells were compared between two groups. Results: Fifty-three pregnancies resulted in live births after 25 weeks and 11 resulted in abortion (Overall success rate of IVIG treatment was 82.8%). Preconceptional CD56+ NK cell percentage in group II ($27.4{\pm}1.9%$) was higher than those in group I ($22.3{\pm}0.8%$). By using ROC curve, optimal discrimination between success and failure of treatment was achieved with ${\leq}27%$ of preconceptional NK cell percentage. Conclusion: In RSA patients with elevated NK cells, we suggest that preconceptional peripheral blood CD56+ NK cell level could be a useful marker for predicting successful treatment outcome of low-dose IVIg infusion.

측뇌실내 Taurine이 가토의 혈압 및 심박에 미치는 영향 (Influence of Intraventricular Taurine on the Cardiovascular System of the Rabbit)

  • 임동윤;최동준;김봉한
    • 대한약리학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.27-40
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    • 1992
  • Taurine은 유황 함유 아미노산으로서 뇌내에서 억제작용을 갖는 신경전달물질 역할을 하는것으로 알려져 있다. Taurine을 가토의 측뇌실내에 투여하여 혈압 및 심박에 미치는 영향을 검토하고 그 작용 기전을 규명코자 본 연구를 시행하여 얻은 연구결과는 다음과 같다. Taurine $(0.15{\sim}1.5\;mg)$은 urethane 마취 가토의 측뇌실내로 주사하였을때 혈압강하작용 및 심박감소작용이 현저하고 지속적인 용량반응 곡선을 나타내었다. 이와 동시에 상당한 호흡억제 작용도 관찰되었다. 그러나 동일량의 taurine을 정맥내에 투여시 혈압 및 심박에 아무런 영향을 미치지 못하였다. Taurine의 혈압 하강작용은 chlorisondamine, clonidine, strychnine, bicuculline등으로 전처치시 유의하게 억제되었으나 atropine, 양측 미주신경절단, propranolol 및 metoclopramide등의 전처치로 영향을 받지 않았다. 더우기 taurine은 norepinephrine의 승압 반응에도 영향을 미치지 못하였다. Taurine의 심박감소 작용은 chlorisondamine, propranolol, clonidine, strychnine 및 bicuculline등으로 전처리시 현저히 차단되었으나 atropine, 양측 미주신경절단, metoclopramide 등의 전처리로 영향을 받지 않았다. 이상의 연구한 결과로 보아, taurine은 가토의 측뇌실내 투여시 지속적이며 현저한 혈압하강 및 심박감소를 일으키며 이러한 작용은 뇌내의 catecholamine 뉴론과 관련있는 taurine (glycine) 및 gamma-aminobutyric acid (GABA) 수용체를 통해서 나타나는 것으로 사료된다.

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ICRP 103 권고기반의 밀착형·비밀착형 가공제품 사용으로 인한 몬테칼로 전산모사 피폭선량 평가체계 개발 (Development of the Monte Carlo Simulation Radiation Dose Assessment Procedure for NORM added Consumer Adhere·Non-Adhere Product based on ICRP 103)

  • 고호정;노시완;이재호;염연수;이재기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제40권3호
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    • pp.124-131
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    • 2015
  • 원료물질 또는 공정부산물을 가공하거나 이를 원료로 하여 제조된 제품인 가공제품은 함유된 천연방사성핵종(우라늄, 토륨, 포타슘 등)으로부터 감마선 방출로 외부피폭을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 방사성핵종 농도 우라늄 토륨 $1Bq{\cdot}g^{-1}$, 포타슘 $10Bq{\cdot}g^{-1}$을 가정하고 평형상태의 감마선방출을 가정하여 최종사용자의 사용환경을 반영하여 몬테칼로 전산모사로 복셀팬텀인 ICRP 기준팬텀과 ICRP 권고 103을 적용하여 가공제품의 연간피폭선량을 계산하고 체계를 개발하였다. 가공제품은 사용환경에 따라 피부비밀착형(석고보드, 음이온 벽지, 음이온 페인트)과 피부밀착형(팔찌, 목걸이, 벨트, 뜸질기)으로 구분하였고 기하학적 모델링은 일반가구가 거주하는 주택의 유형 분포추이와 설계지침을 반영하여 룸모델링($3m{\times}4m{\times}2.8m$ 보수적으로 밀폐된 방)과 복셀팬텀 분할면에 직접 가공제품을 모사하였다. 사용시간은 한국형 노출지수 개발 및 운영체계 구축 보고서를 참고하였으며 알 수 없는 제품은 보수적으로 24시간을 가정하였다. 본 연구에서 가공제품의 연간 유효선량은 0.00003 ~ 0.47636 mSv로 평가되었으며 벨트류 장기등가선량률을 확인하여 복셀팬텀에 가공제품을 직접 모사하는 것의 의미를 확인하였다.

전자선 빔 치료 시 삼차원프린터를 이용하여 제작한 환자맞춤형 볼루스의 유용성 및 선량 정확도 평가 (Efficacy and Accuracy of Patient Specific Customize Bolus Using a 3-Dimensional Printer for Electron Beam Therapy)

  • 최우근;전준철;주상규;민병준;박수연;남희림;홍채선;김민규;구범용;임도훈
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제27권2호
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    • pp.64-71
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    • 2016
  • 삼차원 프린터(3DP)를 이용하여 환자맞춤형 전자선 치료용 볼루스(patient specific customized bolus, PSCB)를 제작하는 절차를 고안하고 제안된 방법으로 제작한 PSCB의 선량 정확도를 평가했다. 치료계획장치에서 치료계획표적용적(PTV)에 적합한 전자선 빔과 조사면 크기를 선택하고 초기 선량계산을 수행했다. 계산된 선량분포를 기반으로 PSCB를 그리고 재계산을 수행했다. 수 차례 반복을 통해 최상의 PSCB를 설계하고 설계된 윤곽자료를 DICOMRT 프로토콜을 이용해 자체 제작한 변환프로그램으로 전송했다. PSCB의 윤곽자료는 자체 변환프로그램을 이용해 3DP에서 인식 가능한 파일(STL 포맷)로 변환한 후 3DP를 이용해 제작했다. PSCB의 유용성을 검증하기 위해 2명의 가상 환자(오목, 볼록 유형)를 생성했고 각각의 환자에 가상의 PTV와 정상장기(OAR)을 생성했다. 3D-PSCB 를 사용했을 때와 사용하지 않았을 때의 선량체적히스토그램(DVH)와 선량 특성을 비교했다. 3D-PSCB 제작의 정확도를 분석하기 위해 필름 선량측정을 통해 선량 정확도를 평가했다. 치료계획 결과와 필름을 이용한 선량분포를 중첩한 후 빔 중심축에서의 심부선량곡선을 구했고 감마분석(3% 선량 오차와 3 mm 거리오차)을 수행 했다. 2명의 가상환자 모두에서 PSCB를 사용한 경우 PTV 선량은 큰 차이를 보이지 않았다. PSCB를 사용할 경우 PSCB를 사용하지 않는 경우에 비해 OAR의 최대 선량, 최소선량, 평균선량은 각각 평균 9.7%, 36.6%, 28.3% 감소했다. 처방선량의 90% 선량($V_{90%}$)을 받는 OAR의 용적은 PSCB를 적용할 경우 약 99% 낮아졌다(14.40 vs $0.1cm^3$). 또한 처방선량의 80% 선량을 받는 OAR 체적도 PSCB를 사용할 경우 약 91% 줄었다(42.6 vs $3.7cm^3$). 감마분석 결과(3%, 3 mm) 오목 및 볼록 볼루스를 적용한 경우 각각 95%, 98% 통과율(pass rate)을 보였다. 3DP를 이용해 PSCB를 제작하는 절차를 정립하고 선량적 정확도를 평가해서 임상적용이 가능한 만족할 만한 결과를 얻었다. 3DP 기술의 빠른 발전에 힘입어 PSCB의 임상적용이 좀 더 쉬워지고 적용대상이 확장될 것으로 생각된다.

Gamma Knife Radiosurgery for Brainstem Metastasis

  • Yoo, Tae-Won;Park, Eun-Suk;Kwon, Do-Hoon;Kim, Chang-Jin
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제50권4호
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    • pp.299-303
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    • 2011
  • Objective : Brainstem metastases are rarely operable and generally unresponsive to conventional radiation therapy or chemotherapy. Recently, Gamma Knife Radiosurgery (GKRS) was used as feasible treatment option for brainstem metastasis. The present study evaluated our experience of brainstem metastasis which was treated with GKRS. Methods : Between November 1992 and June 2010, 32 patients (23 men and 9 women, mean age 56.1 years, range 39-73) were treated with GKRS for brainstem metastases. There were metastatic lesions in pons in 23, the midbrain in 6, and the medulla oblongata in 3 patients, respectively. The primary tumor site was lung in 21, breast in 3, kidney in 2 and other locations in 6 patients. The mean tumor volume was $1,517mm^3$ (range, 9-6,000), and the mean marginal dose was 15.9 Gy (range, 6-23). Magnetic Resonance Imaging (MRI) was obtained every 2-3 months following GKRS. Follow-up MRI was possible in 24 patients at a mean follow-up duration of 12.0 months (range, 1-45). Kaplan-Meier survival analysis was used to evaluate the prognostic factors. Results : Follow-up MRI showed tumor disappearance in 6, tumor shrinkage in 14, no change in tumor size in 1, and tumor growth in 3 patients, which translated into a local tumor control rate of 87.5% (21 of 24 tumors). The mean progression free survival was 12.2 months (range, 2-45) after GKRS. Nine patients were alive at the completion of the study, and the overall mean survival time after GKRS was 7.7 months (range, 1-22). One patient with metastatic melanoma experienced intratumoral hemorrhage during the follow-up period. Survival was found to be associated with score of more than 70 on Karnofsky performance status and low recursive partitioning analysis class (class 1 or 2), in terms of favorable prognostic factors. Conclusion : GKRS was found to be safe and effective for management of brainstem metastasis. The integral clinical status of patient seems to be important in determining the overall survival time.