• Radiation Oncology Journal
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• 제22권2호
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• pp.130-137
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• 2004

목적 : 자궁경부암의 방사선치료 시 3차원입체조형방사선치료(3D-CRT)와 세기조절방사선치료(IMRT)는 소장의 방사선 조사선량을 감소시킬 수 있으며, 소장전위장치(SBDS)는 골반강 내의 소장 용적을 감소시킬 수 있다고 알려져 있다. 본 연구는 SBDS를 사용한 3D-CRT와 IMRT 계획을 SBDS를 사용하지 않은 계획과 비교하여, SBDS의 소장 조사선량에 대한 영향을 평가하였다 대상 및 방법 : 자궁경부암으로 근치적 방사선치료를 받은 10명의 환자를 대상으로 하였다. 각 환자에 대하여 스티로폼 압박기구와 환자에게 개별적으로 제작되는 고정기구로 구성된 SBDS를 제작하였고, SBDS가 있는 상태와 없는 상태로 복와위에서 전산화단층촬영(CT)을 시행하였다 3D-CRT는 4-field box technique을, IMRT는 15 MV X-선 7 조사문을 이용하여 계획하였으며, 회전중심점에 50 Gy (25회 분할)를 처방하였다. 비교 분석은 SBDS의 사용에 따른 소장 용적의 변화와 네 가지 계획의 소장의 선량체적히스토그람의 차이를 10 Gy 단위로 paired f-test를 이용하여 분석하였다. 결과 : 소장의 용적은 SBDS를 사용하였을 때 평균 522 cm$^{3}$에서 262 cm$^{3}$로 49.8$\%$ 감소되었다. 10 Gy부터 50 Gy까지 10 Gy 간격으로 일정한 조사선량을 받는 소장의 용적은 SBDS를 사용하였을 때 3D-CRT에서65$\~$80$\%$, IMRT에서 54$\~$67$\%$ 감소하였다. 3D-CRT와 IMRT를 서로 비교하면, 20 Gy부터 50 Gy까지 10 Gy간격으로 일정한 조사선량을 받는 소장 용적은 SBDS를 사용하지 않은 경우에는 IMRT가 6$\~$7$\%$ 정도 유의하게 적었으나 SBDS를 사용한 경우에는 1$\%$ 이내로 차이가 없었다. 결론 : 3D-CRT와 IMRT에서 SBDS를 사용할 때 소장의 조사선량을 더 감소시킬 수 있었으므로, SBDS를 치료에 이용하면 소장의 부작용을 더 감소시킬 수 있을 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.59-66
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• 2011

목 적: 유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 기존의 라이낙을 이용한 치료기법과 비교하여 TOMO Direct를 이용한 접선 치료 기법의 임상적 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 유방 부분 절제술 후 방사선 치료를 받은 좌측 유방암 환자 3명을 대상으로 라이낙을 이용한 쐐기 접선 조사 기법(Wedged tangential fields technique)과 조사면 내 선량 보강 기법(Field In Field technique, FIF), TOMO Direct, TOMO Direct 세기 변조 방사선 치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)기법을 이용하여 동일한 처방 조건(CTV 내 $D_{90%}$: 50.4 Gy/28 fx)으로 치료계획을 수립하였다. 선량 분석을 위해 선량 체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)과 등선량 곡선 (Isodose curve)을 이용하여 종양 내 표적체적(Clinical Target Volume, CTV)과 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)에 대한 선량을 비교분석 하였다. 표적체적의 선량 인자로는 $D_{99}$, $D_{95}$, 선량 균일 지수(Dose homogeneity index, DHI: $D_{10}/D_{90}$)와 $V_{105}$, $V_{110}$을 손상위험장기의 선량 인자로는 심장의 $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$, $V_{40}$과 좌측 폐의 $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$을 비교 분석하였다. 결 과: 표적체적의 선량 분석 결과로 $D_{99}$, $D_{95}$의 평균값은 각각 쐐기 접선 조사(W)에서 $47.7{\pm}1.1Gy$, $49.4{\pm}0.1Gy$이었으며, 조사면 내 선량 보강 기법(F)은 각각 $47.1{\pm}0.6Gy$, $49.2{\pm}0.4Gy$, 그리고 TOMO Direct(D)와 TOMO Direct IMRT(I)에서는 각각 $49.2{\pm}0.4$ vs. $48.6{\pm}0.8Gy$, $49.9{\pm}0.4$ vs. $49.5{\pm}0.3Gy$이었다. 선량 균일 지수의 평균값은 W: $1.1{\pm}0.02$, F: $1.07{\pm}0.02$, D: $1.03{\pm}0.001$, I: $1.05{\pm}0.02$이었다. 각각의 치료 기법으로 $V_{105}$, $V_{110}$의 평균값을 비교하였을 때 쐐기 접선 조사 시 각각 $34.6{\pm}9.3%$, $7.5{\pm}7.9%$로 가장 높았고 조사면 내 선량 보강 기법은 $16.5{\pm}14.8%$, $2.1{\pm}3.5%$로, TOMO direct IMRT는 $7.5{\pm}8.3%$, $0.1{\pm}0.1%$로 낮아졌으며 TOMO direct에서는 두 값 모두 0%로 나타났다. 손상 위험 장기에 대한 선량 분석 결과 각각의 치료 기법 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결 론: TOMO Direct를 이용한 접선 조사 기법은 기존의 쐐기 접선 치료 기법보다 치료 용적 내에 균일한 선량분포를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 IMRT 또는 Tomotherapy와 달리 정상조직의 저 선량 영역의 노출용적을 증가시키지 않았으며 조사면 내선량 보강 기법 보다 용이한 치료계획 절차를 수행하므로 유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 임상적으로 유용하리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.219-228
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• 2012

기존의 쐐기(wedge) 필터를 사용하는 접선조사(tangential irradiation) 방식의 일반적인 유방암 방사선치료와 동일한 접선 조사야(filed)를 사용하면서 쐐기 필터를 삽입하는 대신 다엽콜리메터의 움직임을 통해 치료부위의 선량분포를 균일하게 형성토록 하는 접선 세기조절 방사선치료(tangential breast Intensity modulated radiotherapy, T-B IMRT)가 유방암치료에 적용되고 있다. 본 연구에서는 T-B IMRT치료계획에서 계산된 선량분포를 기존의 쐐기 필터를 사용한 일반적인 접선조사 방식의 치료계획과 비교하여 치료표적 및 중요장기에서의 선량분포 측면에서 T-B IMRT의 타당성을 살펴보고, 실제 T-B IMRT치료 빔 조사 시 선량 측정 및 치료계획 결과와의 오차 분석을 통해 선량 분포의 정확도를 확인하고자 하였다. 기존의 쐐기필터를 이용한 접선조사 방식으로 치료한 유방암 환자 15명을 대상으로 T-B IMRT치료계획을 세운 후, 계산된 선량분포를 비교, 분석하였다. T-B IMRT치료계획에서 치료표적 부피 내 선량분포의 균일도가 기존의 쐐기를 사용한 접선조사 방식보다 향상된 결과를 보였으며, 주변의 정상조직과 중요장기의 선량을 상대적으로 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다. T-B IMRT의 실제 치료조사 시 선량정확도를 분석하기 위해 적합한 팬텀을 사용하여 품질보증(QA) 치료계획을 수립하였다. 원기둥 형태의 아크릴에 이온전리함을 삽입한 형태의 팬텀을 사용하여 치료계획과 실제 치료 빔 조사를 통해 측정된 절대선량 값을 비교하였으며, 평균 오차는 $0.7{\pm}1.4%$로 분석되었다. 이차원 다이오드 검출기 배열장치를 이용한 선량분포의 정확도 분석에서는 치료계획 시 계산된 선량분포와 실제 측정된 선량분포의 gamma evaluation (3%, 3 mm 기준)를 통해 평균 $97.3{\pm}2.9%$의 합격률(pass rate)로 타당성 있는 정확도를 보여주었다. 본 연구를 통해 선량분포 측면에서 기존 쐐기필터를 이용한 접선 조사방식의 방사선치료 대비 T-B IMRT의 장점을 확인할 수 있었고, T-B IMRT에 적합하게 수립된 품질보증 과정을 통해 실제 조사되는 선량의 정확도를 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.393-399
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• 2017

본 논문에서는 직장암 환자를 대상으로 일반적 치료방식인 3차원입체조형치료법과 선형가속기 기반의 IMRT, 그리고 토모테라피를 이용한 IMRT의 치료계획을 각각 수립하여 직장암 환자에 대한 최적의 치료법을 비교하고자 하였다. 치료법 비교 결과 종양조직에서는 처방선량의 95% 이상의 흡수선량을 만족시키고 있었으며 정상조직인 방광, 소장, 넙다리머리뼈의 정상조직의 합병증 발생율의 기준(V40, V30, V20, V10)을 만족하였다. 다만, 3가지의 치료법에서 선량분포측면에서 가장 효율적인 치료법은 Tomotherapy기반의 IMRT였으며 가장 낮은 효율을 보인 치료법은 3DCRT였다. 직장암의 방사선 치료시 환자의 자세재현성, 개인적인 신체환경 등을 고려하여 가장 적합한 치료방식을 적용한다면 환자의 예후와 삶의 질에 긍정적인 효과가 나타날 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제35권1호
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• pp.78-89
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• 2017

Purpose: To determine the optimal radiotherapy technique for gastric mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma (MALToma), we compared the dosimetric parameters and the risk of solid secondary cancer from scattered doses among anterior-posterior/ posterior-anterior parallel-opposed fields (AP/PA), anterior, posterior, right, and left lateral fields (4_field), 3-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) using noncoplanar beams, and intensity-modulated radiotherapy composed of 7 coplanar beams (IMRT_co) and 7 coplanar and noncoplanar beams (IMRT_non). Materials and Methods: We retrospectively generated 5 planning techniques for 5 patients with gastric MALToma. Homogeneity index (HI), conformity index (CI), and mean doses of the kidney and liver were calculated from the dose-volume histograms. Applied the Biological Effects of Ionizing Radiation VII report to scattered doses, the lifetime attributable risk (LAR) was calculated to estimate the risk of solid secondary cancer. Results: The best value of CI was obtained with IMRT, although the HI varied among patients. The mean kidney dose was the highest with AP/PA, followed by 4_field, 3D-CRT, IMRT_co, and IMRT_non. On the other hand, the mean liver dose was the highest with 4_field and the lowest with AP/PA. Compared with 4_field, the LAR for 3D-CRT decreased except the lungs, and the LAR for IMRT_co and IMRT_non increased except the lungs. However, the absolute differences were much lower than <1%. Conclusion: Tailored RT techniques seem to be beneficial because it could achieve adjacent organ sparing with very small and clinically irrelevant increase of secondary solid cancer risk compared to the conventional techniques.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.145-153
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• 2013

정위적 체부 방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT)는 척추 전이암을 치료하는데 있어서 점점 증가하고 있다. 표적 종양의 급격한 선량 변화와 등선량 분포를 얻기 위해서, 세기조절방사선치료(Intensity-modulated radiation therapy, IMRT)와 체적변조회전치료(Volumetric-modulated arc therapy, VMAT)는 척추 방사선수술에 있어서 필수적인 치료기법이다. 이 연구의 목적은 표적 종양을 위한 International Spine Radiosurgery (ISRC) Consortium의 consensus guideline으로 그려진 표적에 있어서 IMRT와 VMAT의 치료기법을 질적으로 비교하고자 한다. 경부, 흉부, 요추 부위에 종양치료를 받은 3명의 환자를 선택 하였다. 표적 종양은 ISRC의 consensus guideline을 바탕으로 정의 하였다. $T_B$는 vertebral body만 포함하였고, $T_{BPT}$는 vertebral body, pedicle, transverse process를 포함하였다. 그리고 $T_{ST}$는 spinous process와 transverse process를 포함하여 그렸다. Maximum spinal cord선량은 $T_B$, $T_{BPT}$, $T_{ST}$에서 각각 12.46 Gy, 12.17 Gy, 11.36 Gy였고, IMRT, RA1, RA2에서 각각 11.81 Gy, 12.19 Gy, 11.99 Gy였다. 평균 감소(90%~50%) 선량 거리 (mm)는 $T_B$, $T_{BPT}$, $T_{ST}$에서 각각 3.5 mm, 3.3 mm, 3.9 mm였고, IMRT, RA1, RA2에서 각각 3.7 mm, 3.7 mm, 3.3 mm였다. 가장 복잡한 $T_{BPT}$의 경우에서 IMRT, RA1, RA2의 conformity index는 각각 0.621, 0.761, 0.817 이었고, rDHI는 0.755, 0.796, 0.824 였다. IMRT와 VMAT 모두 척추 정위적 방사선수술에서 표적 종양에 급격한 선량 변화와 등선량 분포를 전달하였다. 그러나 표적 종양이 vertebral body, pedicle, transverse process를 포함한다면, IMRT 치료기법은 VMAT 치료기법과 비교해서 conformity index 측면에서 불충분하였다. 그럼에도 불구하고, IMRT 치료기법은 RA1, RA2와 비교해서 대부분의 영역에서 maximum spinal cord 선량을 줄이는데 더 효과적이었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권3호
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• pp.147-154
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• 2015

The scatter photons and photoneutrons from high energy photon beams (more than 10 MV) will increase the undesired dose to the patient and the staff working in linear accelerator room. This undesired dose which is found at out-of-field area can increase the probability of secondary malignancy. The purpose of this study is to determine the equivalent dose of scatter photons and neutrons generated by 3 different treatment techniques: 3D-conformal, intensity modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT). The measurement was performed using two types of the optically stimulation luminescence detectors (OSL and OSLN) in the Alderson Rando phantom that was irradiated by 3 different treatment techniques following the actual prostate cancer treatment plans. The scatter photon and neutron equivalent dose were compared among the 3 treatments techniques at the surface in the out-of-field area and the critical organs. Maximum equivalent dose of scatter photons and neutrons was found when using the IMRT technique. The scatter neutrons showed average equivalent doses of 0.26, 0.63 and $0.31mSv{\cdot}Gy^{-1}$ at abdominal surface region which was 20 cm from isocenter for 3D, IMRT and VMAT, respectively. The scattered photons equivalent doses were 6.94, 10.17 and $6.56mSv{\cdot}Gy^{-1}$ for 3D, IMRT and VMAT, respectively. For the 5 organ dose measurements, the scattered neutron and photon equivalent doses in out of field from the IMRT plan were highest. The result revealed that the scatter equivalent doses for neutron and photon were higher for IMRT. So the suitable treatment techniques should be selected to benefit the patient and the treatment room staff.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권4호
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• pp.41-47
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• 2023

Purpose: This study aimed to dosimetrically compare the technique of three-dimensional conformal radiotherapy (3D CRT), which is a traditional prophylactic cranial irradiation method, and the intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) techniques used in the last few decades with the dynamic conformal arc therapy (DCAT) technique. Methods: The 3D CRT, VMAT, IMRT, and DCAT plans were prepared with 25 Gy in 10 fractions in a Monaco planning system. The target volume and the critical organ doses were compared. A comparison of the body V₂, V₅, and V₁₀ doses, monitor unit (MU), and beam on-time values was also performed. Results: In planned target volume of the brain (PTV_Brain), the highest D99 dose value (P<0.001) and the most homogeneous (P=0.049) dose distribution according to the heterogeneity index were obtained using the VMAT technique. In contrast, the lowest values were obtained using the 3D CRT technique in the body V₂, V₅, and V₁₀ doses. The MU values were the lowest when DCAT (P=0.001) was used. These values were 0.34% (P=0.256) lower with the 3D CRT technique, 66% (P=0.001) lower with IMRT, and 72% (P=0.001) lower with VMAT. The beam on-time values were the lowest with the 3D CRT planning (P<0.001), 3.8% (P=0.008) lower than DCAT, 65% (P=0.001) lower than VMAT planning, and 76% (P=0.001) lower than IMRT planning. Conclusions: Without sacrificing the homogeneous dose distribution and the critical organ doses in IMRTs, three to four times less treatment time, less low-dose volume, less leakage radiation, and less radiation scattering could be achieved when the DCAT technique is used similar to conventional methods. In short, DCAT, which is applicable in small target volumes, can also be successfully planned in large target volumes, such as the whole-brain.

• Radiation Oncology Journal
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• 제34권1호
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• pp.26-33
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• 2016

Purpose: To compare the dose distribution between carotid sparing intensity modulated radiotherapy (IMRT) and opposed lateral field technique (LAFT), and to determine the effects of carotid sparing IMRT in early glottic cancer patients who have risk factors for atherosclerosis. Materials and Methods: Ten early glottic cancer patients were treated with carotid sparing IMRT. For each patient, the conventional LAFT plan was developed for comparison. IMRT and LAFT plans were compared in terms of planning target volume (PTV) coverage, conformity index, homogeneity index, and the doses to planning organ at risk volume (PRV) for carotid arteries, spinal cord and pharyngeal constrictor muscle. Results: Recurrence was not observed in any patients during the follow-up period. $V_{95%}$ for PTV showed no significant difference between IMRT and LAFT plans, while $V_{100%}$ was significantly higher in the IMRT plan (95.5% vs. 94.6%, p = 0.005). The homogeneity index (11.6%) and conformity index (1.4) in the IMRT plan were significantly better than those in the LAFT plans (8.5% and 5.1, respectively) (p = 0.005). The median $V_{5Gy}$ (90.0%), $V_{25Gy}$ (13.5%), and $V_{50Gy}$ (0%) for carotid artery PRV in the IMRT plan were significantly lower than those in the LAFT plan (99.1%, 89.0%, and 77.3%, respectively) (p = 0.005). Conclusion: Our study suggests that carotid sparing IMRT can significantly decrease the dose to carotid arteries compared to LAFT, and it would be considered for early glottic cancer patient with high risk of atherosclerosis.

• Radiation Oncology Journal
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• 제36권1호
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• pp.54-62
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• 2018

Purpose: To investigate set-up errors, suggest the adequate planning target volume (PTV) margin and image-guided radiotherapy frequency in head and neck (H&N) cancer treated with intensity-modulated radiotherapy (IMRT) assessed by kV cone-beam computed tomography (CBCT). Methods: We analyzed 360 CBCTs in 60 patients with H&N cancer treated with IMRT. The target delineation was contoured according to ICRU62. PTVs were generated by adding a 3-5 mm margin in all directions to the respective clinical target volumes. The kV CBCT images were obtained at first three days of irradiation and weekly thereafter. The overall mean displacement, range, systematic (${\Sigma}$) and random (${\sigma}$) errors were calculated. Adequate PTV margins were calculated according to the van Herk formula ($2.5{\Sigma}+0.7r$). Results: The mean of set-up errors was less than 2 mm in any direction. The overall frequency of set-up displacements greater than 3 mm was 3.9% in medial-lateral (ML) direction, 8% in superior-inferior (SI) direction, and 15.5% in anterior-posterior (AP) direction. The range of translations shifts was 0-9 mm in ML direction, 0-5 mm in SI direction and 0-10 mm in AP direction, respectively. After systematic set-up errors correction, the adequate margin to overcome the problem of set-up errors was found to be less than 3 mm. Conclusion: Image-guided kV CBCT was effective for the evaluation of set-up accuracy in H&N cancer. The kV CBCT at first three fractions and followed-by weekly appears adequate for reducing significantly set-up errors in H&N cancer treated with IMRT technique. Finally, 3-5 mm PTV margins appear adequate and safe to overcome the problem of set-up errors.