• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.89-97
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• 2021

목 적: 본 연구에서는 자궁경부암 방사선치료 시 전산화치료계획에 없던 직장 내 가스 용적 변화에 따른 선량변화를 비교 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형 팬텀(Anderson Research Laboratories Inc, RANDO^TM phantom, USA)의 전산화 단층촬영 영상에 전산화치료계획시스템(Eclipse^TM Treatment Planning System, Varian, Palo Alto, version 15.6, USA)으로 9개의 필드를 이용한 정적 세기조절방사선치료계획(Static Intensity Modulated Radiation Therapy, S-IMRT)과 Full arc로 두 방향의 체적변조회전방사선치료계획(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)을 수립하였다. 임의의 가스 변수는 0.5 cm 단위로 2.0 cm까지 변화를 주어 계획표적체적(Planning Target Volume, PTV)에 포함될 수 있도록 하였다. 표적에 대한 처방선량지수(Conformity Index, CI), 선량균질지수(Homogeneity Index, HI), PTV D_max를 구하였고, 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)에 대한 최소선량(Minimum Dose, D_min)과 평균선량((Mean Dose, D_mean), 최대선량(Maximum Dose, D_max)을 계산하여 비교하였다. T-검정을 실시하여 p-value를 구했으며 유의수준은 0.05로 설정하였다. 결 과: S-IMRT와 VMAT의 HI 결정계수(R²)는 0.9423, 0.8223으로 상관관계가 비교적 명확하였고, PTV D_max 결과 임의의 가스 용적이 커질수록 최대 2.8%까지 증가하는 것으로 나타났다. OAR의 경우 두 전산화치료계획 모두 방광에서 유의한 차이가 없었고, 직장의 경우 +1.0 cm 이상의 가스 용적에서 두 전산화치료계획 모두 D_mean 700 cGy 이상의 유의한 선량 차이가 나타났다. 방광의 D_mean을 제외한 모든 값에서 p-value 0.05 이하로 통계적인 유의한 차이를 확인하였다. 결 론: 기준 전산화치료계획에 없던 가스 발생 시 가스 용적 크기가 커질수록 PTV의 선량 변화와 직장에 전달되는 선량이 증가하였다. 방사선치료 진행 시 직장 가스의 용적이 클 경우 발생 할 수 있는 선량 전달 오류를 최소화하기 위한 노력이 반드시 필요한 것으로 판단되었다. 향후 가스 용적의 다양한 크기와 위치를 변수로 설정하여 추가적인 연구가 진행되어진다면 유익한 평가가 이루어 질 수 있을 것으로 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권4호
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• pp.399-404
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• 2011

A LEGO-type multi-purpose dosimetry phantom was developed for intensity-modulated radiation therapy (IMRT), which requires various types of challenging dosimetry. Polystyrene, polyethylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), and polyurethane foam (PU-F) were selected to represent muscle, fat, bone, and lung tissue, respectively, after considering the relevant mass densities, elemental compositions, effective atomic numbers, and photon interaction coefficients. The phantom, which is composed of numerous small pieces that are similar to LEGO blocks, provides dose and dose distribution measurements in homogeneous and heterogeneous media. The phantom includes dosimeter holders for several types of dosimeters that are frequently used in IMRT dosimetry. An ion chamber and a diode detector were used to test dosimetry in heterogeneous media under radiation fields of various sizes. The data that were measured using these dosimeters were in disagreement when the field sizes were smaller than $1.5{\times}1.5\;cm^2$ for polystyrene and PTFE, or smaller than $3{\times}3\;cm^2$ for an air cavity. The discrepancy was as large as 41% for the air cavity when the field size was $0.7{\times}0.7\;cm^2$, highlighting one of the challenges of IMRT small field dosimetry. The LEGO-type phantom is also very useful for two-dimensional dosimetry analysis, which elucidates the electronic dis-equilibrium phenomena on or near the heterogeneity boundaries.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3816-3823
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• 2022

This work analyzed the dosimetric difference between the intensity modulated radiotherapy (IMRT), partial/single/double-arc volumetric modulated arc therapy (PA/SA/DA-VMAT) techniques in treatment planning for treating more than one target of lung cancer at different isocenters. IMRT and VMAT plans at different isocenters were created systematically using a Harold heterogeneous lung phantom. The conformity index (CI), homogeneity index (HI), gradient index (GI), dose-volume histogram and mean and maximum dose of the PTV were calculated and analyzed. Furthermore, the dose-volume histogram and mean and maximum doses of the OARs such as right lung, contralateral lung and non GTV were determined from the plans. The IMRT plans showed the superior target dose coverage, higher mean and maximum values than other VMAT techniques. PA-VMAT technique shows more lung sparing and DA-VMAT increases the V_5/10/20 values of contralateral lung than other VMAT and IMRT techniques. The IMRT technique achieves highly conformal dose distribution to the target than other VMAT techniques. Comparing to the IMRT plans, the higher V_5/10/20 and mean lung dose were observed in the contralateral lung in the DA-VMAT.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.481-487
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• 2023

본 연구에서는 15 MV를 이용한 전립샘암의 세기조절방사선치료 시 빔의 개수에 따른 광중성자선량의 부작용 발생률을 분석하고자 한다. 전립샘암 세기조절방사선치료의 방사선치료계획설계는 1회 처방선량 220 cGy, 전체 치료 횟수는 33회로 총 7260 cGy로 수립하였다. 실험에 사용된 선형가속기는 Varian의 True Beam STx(Varian, USA)이며, 계획용 표적체적(Planning target volume; PTV)에 15 MV로 광중성자 선량이 발생되도록 하였다. 치료계획의 설계는 Eclipse System (Varian Ver 10.0, USA)을 사용하여 세기조절방사선치료 5, 7, 9 portals로 하였다. 광중성자 선량 측정을 위해 광자극발광선량계 (Optically stimulated luminescence albedo neutron dosimeter, Landauer Inc., USA)를 사용하였다. 세기조절방사선치료 5 portals 시 1,000명당 1.7명, 7 portals 시 1,000명당 1.8명, 9 portals 시 1,000명당 2.0명이 광중성자 선량으로 인하여, 갑상샘에 부작용을 나타낼 확률임을 산출하였다. 본 연구는 세기조절방사선치료 시 2차 피폭선량의 위험성을 연구하여, 향후 방사선의 확률적 영향과 관련된 의미 있는 자료로 활용될 수 있기를 기대한다.

• 대한방사선협회지
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• 제30권1호
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• pp.49-57
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• 2004

I. Purpose : Measure the absolute point dose and film dosimetry in intensity modulated radiation therapy (IMRT) of head and neck cancers. A comparison of objective view between measured and calculated dose dlistribution look through optimization algorithm

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권1호
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• pp.81-90
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• 2002

목적 : 세기조절 방사선치료(IMRT) 환자에 적합한 Quality Assurance (QA) 항목을 찾아내고 평가 항목의 유용성 및 타당성을 검토하였다. 대상 및 방법 : 3단계, 16항목으로 구성된 IMRT 환자 QA program을 만들어 9환자 12예의 다양한 IMRT 환자에 대해 적용하고 그 방법의 타당성을 검토하였다. 3단계 OA 항목은 전산화치료계획시스템(RTP) QA, 치료 정보의 전달 QA, 치료 전달 과정 OA 등으로 구성되었다. RTP QA는 다시 organ constraint의 검토, 그리고 점선량 및 선량 분포의 타당성 평가 등으로 세분화하였다. 치료 정보의 전달 QA에서는 leaf sequence pattern 작성, 치료 전달용 MLC file 생성 프로그램에서 작성된 IMRT field 용 MLC file의 정확성의 평가와 이 file로 만든 치료 조사면의 dry run 결과를 MLC simulation image와 비교하였다. 치료 전달 과정 QA는 환자의 set-up QA와 IMRT field delivery의 확인, Record and Verify 시스템의 확인 등으로 나누어 실시하였다. 결과 : 점선량 평가 결과, 총 12예 중 10예에서 측정값과 RTP 계산값이 $3\%$ 이내의 일치를 보였고, $3\%$ 이상 및 $5\%$ 이상이 각각 1예씩 발견되었다. RTP에서 설계한 MLC leaf 위치와 Dry run에서 나타난 실제 MLC leaf 위치를 비교하였을 때 2 mm 이상의 차이를 보이는 예는 없었다. 필름에 의한 선량 분포는 치료 계획 선량 분포와 정성적으로 일치함을 알 수 있었으나, 필름의 특성상 정량적인 비교를 할 수는 없었다. Leaf sequence에서 MLC file을 생성하는 프로그램은 오차 없이 구동하였다. 결론 : 본원에서 실시한 IMRT 환자 QA program이 유용하고 필요한 항목임을 보일 수 있었다. 특히 처음 IMRT를 시작할 때는 제시된 모든 항목에 대한 QA를 실시하여야 하나 계속 이 program을 유지하기에는 절차가 복잡하고 긴 시간이 소요되는 과정이라는 문제가 있다. 지속적으로 IMRT를 실시하는 기관을 위해 실용적이며 필수적인 QA 항목을 제시할 수 있었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권11호
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• pp.4727-4732
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• 2014

Background: Breast cancers are becoming more frequently diagnosed at early stages with improved long term outcomes. Late normal tissue complications induced by radiotherapy must be avoided with new breast radiotherapy techniques being developed. The aim of the study was to compare dosimetric parameters of planning target volume (PTV) and organs at risk between conformal (CRT) and intensity-modulated radiation therapy (IMRT) after breast-conserving surgery. Materials and Methods: A total of 20 patients with early stage left breast cancer received adjuvant radiotherapy after conservative surgery, 10 by 3D-CRT and 10 by IMRT, with a dose of 50 Gy in 25 sessions. Plans were compared according to dose-volume histogram analyses in terms of PTV homogeneity and conformity indices as well as organs at risk dose and volume parameters. Results: The HI and CI of PTV showed no difference between 3D-CRT and IMRT, V95 gave 9.8% coverage for 3D-CRT versus 99% for IMRT, V107 volumes were recorded 11% and 1.3%, respectively. Tangential beam IMRT increased volume of ipsilateral lung V5 average of 90%, ipsilateral V20 lung volume was 13%, 19% with IMRT and 3D-CRT respectively. Patients treated with IMRT, heart volume encompassed by 60% isodose (30 Gy) reduced by average 42% (4% versus 7% with 3D-CRT), mean heart dose by average 35% (495cGy versus 1400 cGy with 3D-CRT). In IMRT minimal heart dose average is 356 cGy versus 90cGy in 3D-CRT. Conclusions: IMRT reduces irradiated volumes of heart and ipsilateral lung in high-dose areas but increases irradiated volumes in low-dose areas in breast cancer patients treated on the left side.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권5호
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• pp.1897-1900
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• 2015

Purpose: To evaluate acute toxicity in nasopharyngeal cancer (NPC) patients treated with intensity modulated radiotherapy (IMRT)/volumetric modulated arc therapy (VMAT) with or without cisplatin-based chemotherapy. Materials and Methods: A total of 45 newly diagnosed, histologically proven non-metastatic NPC patients treated with IMRT between May 2010 and December 2012, were evaluated retrospectively, 37 planned with Eclipse and 8 with Prowess Panther treatment planning system. The doses to the planning target volumes of primary tumor and involved lymph nodes, high risk region, and uninvolved regional nodal areas were 70 Gy, 60 Gy, and 54 Gy respectively and delivered simultaneously over 33 fractions to 39 patients. Another 6 patients irradiated with sequential boost technique. Some 84.4% of patients received chemotherapy. Acute toxicities were graded according to the Radiation Therapy Oncology Group scoring criteria and Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) for chemotherapy side effects. Results: Median age was 43 years (14-79) and all patients were WHO type II. Grade 1 mucositis and dysphagia were observed in 17 (37.8%), and 10 (22.2%) patients, respectively. The incidence of acute grade 2 mucositis and dysphagia was 55.6% and 68.9%, respectively. The most common chemoradiotherapy related acute toxicities were nausea, leucopenia and thrombocytopenia. Grade 3 toxicity was detected in 13 (28.8%) cases. No grade 4 toxicity was occurred. Mean weight loss was 9%. None of the patients required the insertion of percutaneous endoscopic gastrostomy for nutritional support. Radiation therapy was completed without interruption in all patients. Conclusions: IMRT is a safe and effective treatment modality, and well tolerated by patients in the treatment of nasopharyngeal carcinoma. No unexpected side effects were observed.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권1호
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• pp.1-10
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• 2006

목적: 비인강암 환자를 대상으로 시행한 동시차등조사가속치료(simultaneous modulated accelerated radiation therapy, SMART)를 이용한 세기조절방사선치료(Intensity modulated radiation therapy, IMRT)의 예비적 임상결과를 보고하고자 하였다. 대상 및 방법: 2001년 9월부터 2003년 12월까지 서울아산병원에서 근치적 목적의 동시차등조사가속치료를 시행 받은 20명의 비전이성 비인강암 환자를 대상으로 전향적 분석을 시행하였다. IMRT는 "step and shoot" SMART를 사용하여 시행되었으며, 각각 육안적종양체적(gross tumor volume, GTV)에 72 Gy (2.4 Gy/day), 비인강과 전이성 림프절부위(metastatic nodal station) 등을 포함하는 임상표적체적 1 (Clinical target volume 1, CTV1)에 60 Gy (2.0Gy/day), 그리고 임상적으로 전이가 없는 경부 부위림프절을 포함하는 임상표적체적 2 (clinical target volume 2, CTV2)에 46 Gy (2 Gy/day)를 조사하였다. 18명의 환자는 주당 1회의 isplatin 화학요법을 시행받았다. 결과: 연구대상에 포함된 환자의 추적관찰 기간의 중앙값은 27개월이었다. 19명의 환자는 치료 중단 없이 계획된 치료를 성공적으로 수행하였으나, 1명은 고도의 인두염과 영양불량으로 2주간 치료가 중단되었다. 치료 기간 중급성 독성은 RTOG 3도의 점막염과 인두염이 각각 5명(25%)과 9명(45%)에서 관찰되었다. 7명(35%)은 10% 이상의 체중 감소를 보였으며 11명(55%)은 정맥수액요법 혹은 경관영양요법을 필요로 하였다. 만성 독성에서 3급 이상의 구강건조증은 관찰되지 않았다 치료 반응은 모든 환자에서 완전관해를 보였고, 원격전이와 국소재발이 각각 2명과 1명에서 관찰되었다. 결론: SMART를 사용한 IMRT를 도입하여 임상적으로나 선량측정상 이하선의 기능 보존이 가능하였으며, 또한 생물학적으로 더욱 효과적일 것으로 생각되었다 향후 정확한 종양억제 효과와 만기 독성을 알기 위해서는 추가적인 연구대상과 추적관찰이 필요하다고 생각한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.295-302
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• 2013

간암 환자에 대한 세기조절방사선치료(IMRT, intensity modulated radiotherapy) 및 세기조절회전방사선치료(VMAT, volumetric arc therapy)와 나선식토모치료(TOMO, Helical Tomotherapy)에서 2차 암의 원인이 될 수 있는 산란 및 누출선량률을 평가하였다. 5명의 간암 환자에 대해 IMRT와 VMAT, TOMO 치료계획을 실시하여 등중심(iso-center)으로부터 20, 40, 60, 80 cm 위치에서 유리선량계(RPLGD, radiophotoluminescence glass dosimeter)를 이용하여 선량을 측정하였다. 계획표적체적(Planning Target Volume, PTV)에 조사된 단위 선량(Gy)당 측정된 산란 및 누출선량은 IMRT의 경우, 최소 0.01에서 최대 3.13 Gy로 측정 되었고 VMAT에 대해서는 최소 0.03에서 최대 2.35 Gy까지, TOMO에 대해서는 최소 0.04에서 최대 1.30 Gy 까지 측정 되었다. 각 치료법에 대한 평균장기등가선량은 세기조절방사선치료에 대해 세기조절회전방사선 치료와 나선식단층토모치료가 각각 갑상선에서 75%와 51%, 대장에서 75%와 41%, 직장에서 72%와 48%, 전립선에서 76%와 50%로 나왔다. 본 측정을 통하여 산란 및 누출선량은 치료 중심으로부터의 거리에 따라 감소함을 보았으며 TOMO 치료의 경우, 환자치료를 위해 사용하는 모니터단위(MU, monitor unit)가 타 치료법에 비해 상대적으로 큼에도 불구하고 산란 및 누출선량은 크지 않는 것으로 평가되었다.