• Radiation Oncology Journal
• /
• 제33권2호
• /
• pp.155-159
• /
• 2015

We present a case of cervical cancer treated by concurrent chemoradiation. In radiation therapy part, the combination of the whole pelvic helical tomotherapy plus image-guided brachytherapy with megavoltage computed tomography of helical tomotherapy was performed. We propose this therapeutic approach could be considered in a curative setting in some problematic situation as our institution.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제45권6호
• /
• pp.491-502
• /
• 2022

The purpose of this study was to retrospectively investigate the upper and lower control limits of treatment planning parameters using EBT film based delivery quality assurance (DQA) results and to analyze the results of statistical process control (SPC) in helical tomotherapy (HT). A total of 152 patients who passed or failed DQA results were retrospectively included in this study. Prostate (n = 66), rectal (n = 51), and large-field cancer patients, including lymph nodes (n = 35), were randomly selected. The absolute point dose difference (DD) and global gamma passing rate (GPR) were analyzed for all patients. Control charts were used to evaluate the upper and lower control limits (UCL and LCL) for all the assessed treatment planning parameters. Treatment planning parameters such as gantry period, leaf open time (LOT), pitch, field width, actual and planning modulation factor, treatment time, couch speed, and couch travel were analyzed to provide the optimal range using the DQA results. The classification and regression tree (CART) was used to predict the relative importance of variables in the DQA results from various treatment planning parameters. We confirmed that the proportion of patients with an LOT below 100 ms in the failure group was relatively higher than that in the passing group. SPC can detect QA failure prior to over dosimetric QA tolerance levels. The acceptable tolerance range of each planning parameter may assist in the prediction of DQA failures using the SPC tool in the future.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제26권3호
• /
• pp.119-126
• /
• 2015

본 연구에서는 불규칙적인 종양의 움직임에서 각각의 움직임 파라미터에 의해 발생되는 토모테라피 장비의 선량 오차 특성을 분석하여, 각각의 파라미터가 선량에 미치는 효과를 확인하기 위해 간소화된 이론 모델을 적용, 시뮬레이션 분석을 수행하고자 한다. 간단한 분석적인 모델이 tumor motion parameters에 의한 motion-induced dose error를 분석하기 위해 사용되었다. 분석적인 모델은 실제 tomotherapy 장비를 이용한 static dose와 Simulated tumor motion를 이용하여 dose profile을 획득하는 것이다. 본 연구에서는 Static dose를 얻기 위해 Hi-art tomotherapy unit을 이용하였다. Simulated tumor motion은 internet accessible respiratory trace generator (RTG) program을 이용하여 획득되었다. 종양의 움직임은 불규칙한 정도가 큰 케이스와 작은 케이스, 실제 환자의 종양 움직임을 모사한 케이스로 구분하였다. 불규칙도가 작은 케이스의 경우 종양의 진폭, 주기, 베이스라인 등 종양 움직임 파라미터에 10% 변동을 인가 하였으며, 불규칙도가 큰 케이스의 경우 40%의 변동을 인가 하였다. 위상변동 케이스의 경우 종양의 초기위상이 end inhale, mid exhale, end exhale, and mid inhale으로 나뉘어 졌고, 시뮬레이션을 통해 획득된 각각의 선량분포결과가 비교되었다. 또한, 환자 케이스에서는 임상과 동일한 조건에서의 종양 움직임을 인가하여 선량 오차를 획득하였다. 종양의 움직임에 의한 선량은 시뮬레이션 과정을 통해 계산되었으며 이를 종양의 움직임이 없는 케이스와 비교하여 종양 움직임이 선량에 미치는 영향을 확인했다. 진폭, 주기, 베이스라인 등 종양 움직임 파라미터가 불규칙하게 변하는 경우, 종양이 불규칙하게 움직이는 케이스의 경우 불규칙도가 큰 케이스의 경우가 불규칙도가 작은 케이스와 규칙적으로 움직이는 케이스보다 더 큰 선량오차가 발생하였다. 상쇄 효과는 종양움직임의 불규칙성에 반비례하기 때문에, 종양 움직임의 불규칙성이 큰 케이스의 경우 불규칙성이 작은 케이스, 종양의 움직임이 규칙적인 케이스에 비해 더 적은 상쇄 효과가 발생하였다. 위상변동 케이스의 경우, 불규칙한 종양의 움직임 케이스에서 규칙적인 움직임 케이스보다 더 큰 선량 차이가 관찰되었고, 또한 환자케이스에서 규칙적인 종양의 움직임의 경우보다 더 큰 선량의 차이가 발견되었다. 본 연구에서는 불규칙적인 종양의 움직임에서 각각의 움직임 변수들의 불규칙성에 따른 발생되는 토모테라피에서의 선량 오차 특성을 분석하였다. 본 연구의 결과를 통해 불균일한 종양 움직임의 불규칙성을 제어하는 것에 대한 중요성을 확인할 수 있었고, 이러한 불균일성의 제어의 경우 복부압박이나 호흡 훈련을 통해 해결이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제28권4호
• /
• pp.164-170
• /
• 2017

One of the methods to consider the effect of respiratory motion of a tumor target in radiotherapy is to establish a treatment plan with the internal target volume (ITV) created based on an accurate analysis of the target motion displacement. When this method is applied to intensity modulated radiotherapy (IMRT), it is expected to yield a different treatment dose distribution under the motion condition according to the IMRT method. In this study, we prepared ITV-based IMRT plans with conventional IMRT using fixed gantry angle beams, RapidArc using volumetric modulated arc therapy, and tomotherapy using helical therapy. Then, the variation in dose distribution caused by the target motion was analyzed by the dose measurement in the actual motion condition. A delivery quality assurance plan was prepared for the established IMRT plan and the dose distribution in the actual motion condition was measured and analyzed using a two-dimensional diode detector placed on a moving phantom capable of simulating breathing movements. The dose measurement was performed considering only a uniform target shape and motion in the superior-inferior (SI) direction. In this condition, it was confirmed that the error of the dose distribution due to the target motion is minimum in tomotherapy. This is thought to be due to the characteristic of tomotherapy that treats the target sequentially by dividing it into several slices. When the target shape is uniform and the main target motion direction is SI, it is considered that tomotherapy for the ITV-based IMRT method has a characteristic which can reduce the dose difference compared with the plan dose under the target motion condition.

• Journal of Magnetics
• /
• 제21권3호
• /
• pp.425-430
• /
• 2016

The aim of this study was to measure the setup variation for X (lateral), Y (longitude), and Z (vertical) by taking magnetic megavoltage computed tomography (MVCT) before treating the brain, oropharynx, lung, and prostate patients on helical tomotherapy. In this study, 30 patients were chosen for each of the treatment areas, and their skin was labeled with a mark on a treatment planning reference point when taking CT. We preceded MVCT prior to tomotherapy and then conducted an auto registration based on the bony landmarks; image registration was used for automatically matching the patient's setup. Lastly, we confirmed and evaluated the translation coordinates of the images for 30 patients. The following shows the comparison result of the setup errors of each part: X (lateral) showed the highest setup errors with $3.44{\pm}2.05$ from Lung; Y (longitude) showed the highest setup errors showing $3.40{\pm}2.87mm$ from Prostate; and Z (vertical) showed the highest setup errors showing $6.62{\pm}4.38mm$ from Lung. This result verifies that the setup error can be prevented by taking MVCT before the treatment, and Planning Target Volume (PTV) margins can be reduced by referring to the resulting value of each treatment part. Ultimately, the dosage of the normal organs can be decreased as well as any side effects.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
• /
• pp.72-72
• /
• 2006

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.31-39
• /
• 2011

목 적: 카우치의 회전없이 갠트리 회전에 국한된 토모테라피 치료 시 환자머리의 각도를 올려 non-coplanar 빔처럼 치료하는 방법을 모색하였다. 이러한 방식의 토모테라피 치료 시 환자자세와 구강고정기구의 사용으로 인한 치료시 환자의 움직임을 분석하여 임상 치료에 이와 같은 결과를 참조하여 보다 정밀하고 정확한 치료를 하는데 도움을 주고자 한다. 대상 및 방법: 나선형 토모테라피를 이용하여 방사선 치료를 받는 뇌종양 환자 8명을 대상으로 모의치료 시 기존의 방식대로 앙와위(supine)자세에서 2명의 환자는 S-plate를 사용하여 환자의 머리를 원래대로 똑바로 하고 머리고정장치(thermoplastic mask)를 사용하였고, 3명의 환자는 S-plate에 Variable Axis Baseplate를 장착하여 머리의 각도를 올린 후 머리고정기구를 사용하였으며, 나머지 3명의 환자는 두 번째 그룹의 환자들과 동일한 방법으로 머리를 올린 후 환자가 아래로 밀려 내려가는 것을 줄이고자 하는 방안으로 구강고정기구(mouthpiece immobilization device)와 머리고정기구를 사용하였다. 토모테라피 치료 계획용 장비로 치료계획을 세운 후 치료를 시행하였다. 치료 시 초고압 전산화단층 촬영(Megavoltage computed tomography; MVCT)을 치료 후에 한번 더 시행하여 lateral (X), longitudinal (Y), and vertical (Z) 각 방향의 이동값을 확인하고 전체의 움직임을 vector값($\sqrt{x^2+y^2+z^2}$)으로 계산하여 치료 중 오차를 살펴보고 정상 뇌를 포함한 결정장기에 들어가는 선량을 비교하였다. 결 과: 세 그룹으로 나누어 X, Y, Z, vector값으로 치료 중 오차를 비교하였다. 치료 전 MVCT의 보정 값으로 이동하여 치료하고 난 후 그대로 치료 후 MVCT를 시행한 후의 보정 값(X, Y, Z)은 0에 가까워야 환자의 움직임이 적은 것으로 알 수가 있다. Variable Axis Baseplate과 S-plate를 사용하여 머리의 각도를 올린 상태로 치료한 환자를 똑바로 치료한 환자와 비교했을 때, 머리를 기울여서 치료하다 보니 X축에 비해(13% 감소) 아래로 밀려 Y (109% 증가), Z (88% 증가)축의 이동값이 상대적으로 컸다. 머리를 기울인 후, 구강고정기구를 사용한 경우는 사용하지 않은 그룹보다 X축의 이동은 평균값이 9.4% 증가하였지만, 상대적으로 움직임이 많았던 Y축은 이동의 평균값이 64% 이상, Z축은 평균값이 67% 이상, vector값은 59% 이상 감소하였다. 8명의 환자 중 전두엽과 기저핵의 왼쪽에 종양이 위치한 환자의 경우 non-coplanar 방식으로 치료할 경우, 선량의 평균값이 오른쪽 눈에는 38%, 왼쪽 눈에는 23%, 시신경교차에는 30%, 뇌간에는 27%, 정상 뇌에는 8% 감소하는 결과를 보였다. 결 론: Coplanar 방식의 IMRT 치료만 가능한 토모테라피는 이러한 단점을 보완하기 위해 종양이 결정장기 주위에 있거나 고선량으로 치료해야 하는 경우 인위적으로 머리를 기울이고 구강고정기구를 함께 사용하여 환자의 움직임을 최소화하면서 non-coplanar 방식을 적절히 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.11-15
• /
• 2008

목 적: 방사선치료계획에 있어서 정상조직과 치료부위의 선량 분포는 매우 중요하다. 이에 본원에서는 유방암 환자를 대상으로 Three-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT), Helical tomotherapy (TOMO)의 방법으로 방사선치료계획을 세웠으며 이에 선량분포를 분석하여 실제 임상에서의 적용여부를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 20명의(좌측: 10명, 우측: 10명) 유방보존절제술 환자를 대상으로 시행하였으며 방법으로는 같은 조건에서 3D-CRT는 Philips사의 Pinnacle을, TOMO는 TomoTherapy사의 TOMO Planning System을 이용해 치료계획을 세웠다. Dose-Volume Histogram (DVH)의 prescribed dose (PD)에 대한 PTV의 Homogeneity index (HI)와 Conformity index (CI)를 구하였고, 정상조직의 dose- volume 관계를 비교하였다. 결 과: Homogeneity index (HI)와 Conformity, index (CI)는 TOMO에서 우수한 결과를 나타났다. $V_{-50-IB-NPTV}$ (the percentage ipsilateral non-PTV breast volume that was delivered 50% of the prescribed dose)는 3D-CRT: 40.4%, TOMO: 18.3%, $V_{20-IL}$ (the average ipsilateral lung volume percentage receiving 20% of the prescribed dose)는 3D-CRT: 4.8%, TOMO: 14.2%, $V_{20-10H}$ (the average heart volume percentage delivered 20% and 10% of the prescribed dose in left breast cancer)는 3D-CRT: 1.6%, 3% TOMO: 9.7%, 26.3%의 결과를 보여준다. 결 론: 유방암 환자의 방사선치료계획 방법들은 PTV에서 원하는 선량분포를 보여줬다. 그러나 TOMO는 좋은 Homogeneity index (HI), Conformity index (CI)와 Breast를 보호하는 장점이 있는 반면에 Lung과 Heart에서는 많은 피폭선량이 있음을 알 수 있기에 TOMO의 방사선치료계획시 주의해야 할 점으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제28권3호
• /
• pp.133-140
• /
• 2010

목 적: 방사선 치료 후에 방사선조사범위내에서 재발한 골반암 환자들을 대상으로 나선형 토모테라피를 이용한 재 치료를 시행한 후 그 효과 및 안전성에 대하여 후향적 분석을 시도하였다. 대상 및 방법: 총 14명의 환자를 대상으로 하였으며, 남녀 비는 1 : 1이었고, 평균연령은 51세였다. 직장암이 8명, 자궁경부암이 5명, 원발부위를 알 수 없는 경우가 1명이었다. 13명의 환자들이 재발 전에 수술을 받은 적이 있고, 환자들의 골반부위에 조사된 방사선량의 중앙값은 50.4 Gy였다. 재발 당시 종양크기의 중앙값은 3.5 cm (2.0~7.5cm)였으며, 재발이 발견된 후 항암화학요법을 먼저 받은 경우가 9명, 고강도초음파치료를 받은 경우가 1명이었다. 나머지 4명은 재발 후에 다른 치료는 시행하지 않은 상태에서 토모테라피를 이용한 재치료를 받았다. 재치료 당시 종양으로 인한 통증을 호소한 환자는 7명이었으며, 종양 표지자가 증가해있던 경우는 8명이었다. 최초 방사선 치료와 재치료의 간격은 중앙값 19.9개월(5.0~75.4개월)이었다. 토모테라피를 이용한 재치료시 육안적종양체적, 임상적표적체적 및 계획용표적체적에 총4~5주간 20~25회에 걸쳐, 각각 중앙값 50 Gy, 47.8 Gy 그리고 45 Gy의 방사선이 조사되었다. 치료 전 매일 초고압전산화단층촬영(megavoltage computed tomography)을 통하여 X, Y, Z축 및 회전각도에 대한 online correction을 시행하였다. 치료 후 반응평가는 Response Evaluation Criteria in Solid Tumors ver. 1.0을 이용하였으며, 국소종양조절기간은 치료 종료 후 Kaplan-Meyer법으로 계산하였고, 치료 후 합병증의 평가는 Common Terminology Criteria for Adverse Event ver. 3.0을 이용하였다. 결 과: 추적기간의 중앙값은 17.3개월(3.0~38.3개월)이었으며, 영상학적반응율은 64.3%(완전관해, 7.1%; 부분관해, 57.2%)였다. 치료 전 통증이 있었던 7명의 환자 중 6명에서 통증이 완화되어 85.7%의 통증완화율을 보였으며, 종양 표지자가 증가되어 있던 8명 중 5명(62.5%)에서 감소가 일어났다. 국소종양조절기간은 중앙값 25.8개월(95% 신뢰구간, 6.12~45.5개월)이었으며, 치료 후 국소재발이 8명(57.1%), 원격전이가 3명(21.4%) 그리고 국소재발과 원격전이가 동시에 일어난 경우가 1명(7.1%)이었다. 합병증으로는 대부분 grade I 혹은 II의 급성 피부염, 직장염, 방광염 등이 나타났지만, 만성 합병증이나 grade IV 이상의 급성 합병증은 나타나지 않았다. 결 론: 방사선치료 후 방사선조사 범위 내에서 재발한 골반암에서 나선형 토모테라피를 이용한 재치료는 비교적 안전하고 효과적인 고식적 치료법이라고 생각된다. 그러나 치료 효과를 좀 더 높이기 위해서 혹은 적은 환자수, 다양한 질환 그리고 후향적 분석이라는 본 연구의 문제점을 극복하기 위해서는 많은 환자들을 대상으로 한 전향적 임상연구가 필요할 것이다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제33권4호
• /
• pp.320-327
• /
• 2015

Purpose: To investigate the treatment outcome and the toxicity of helical tomotherapy (HT) in patients with metastatic colorectal cancer (mCRC). Materials and Methods: We retrospectively reviewed 18 patients with 31 lesions from mCRC treated with HT between 2009 and 2013. The liver (9 lesions) and lymph nodes (9 lesions) were the most frequent sites. The planning target volume (PTV) ranged from 12 to 1,110 mL (median, 114 mL). The total doses ranged from 30 to 70 Gy in 10-30 fractions. When the ${\alpha}/{\beta}$ value for the tumor was assumed to be 10 Gy for the biologically equivalent dose (BED), the total doses ranged from 39 to $119Gy_{10}$ (median, $55Gy_{10}$). Nineteen lesions were treated with concurrent chemotherapy (CCRT). Results: With a median follow-up time of 16 months, the median overall survival for 18 patients was 33 months. Eight lesions (26%) achieved complete response. The 1- and 3-year local progression free survival (LPFS) rates for 31 lesions were 45% and 34%, respectively. On univariate analysis, significant parameters influencing LPFS rates were chemotherapy response before HT, aim of HT, CCRT, PTV, BED, and adjuvant chemotherapy. On multivariate analysis, $PTV{\leq}113mL$ and $BED>48Gy_{10}$ were associated with a statistically significant improvement in LFPS. During HT, four patients experienced grade 3 hematologic toxicities, each of whom had also received CCRT. Conclusion: The current study demonstrates the efficacy and tolerability of HT for mCRC. To define optimal RT dose according to tumor size of mCRC, further study should be needed.