• 대한방사선치료학회:학술대회논문집
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• 대한방사선치료학회 2005년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.33-34
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• 2005

• 대한방사선치료학회지
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• 제32권
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• pp.7-15
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• 2020

목 적: 현대 방사선치료기술에서 종양표적위치 및 정상장기에 정확한 선량을 전달하기 위해 여러 방법의 영상유도방사선치료(Image Guided Radiation Therapy, IGRT)가 사용되고 있으며 그 중 선형가속기에 장착된 CBCT(Cone Beam Computed Tomography, CBCT)와 이외 장치인 ExacTrac(ExacTrac X-ray System)이 있다. 두 시스템을 비교한 이전 연구들에서는 Offline-review 이용하여 후향적으로 팬텀 및 환자의 Set-up 오차를 분석하거나 X, Y, Z 축과 하나의 회전방향(Couch Rotation)으로만 연구되어졌다. 본 연구에서는 Head and Neck Cancer 환자를 대상으로 CBCT와 ExacTrac을 이용하여 한 치료중심센터에서 각각 6 DoF(Degree Of Freedom) IGRT를 시행한 후, 두 IGRT 장비에서 나타난 팬텀 및 환자의 Set-up 오차, 환자 Set-up에 걸리는 시간, 노출 방사선량의 비교를 통해 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Rando Phantom을 이용하여 환자 움직임을 배제한 상태의 Set-up 오차 평가와 Head and Neck Cancer 환자의 Set-up 오차 값 두 가지 경우로 나누어 획득하였다. 노출 방사선량 평가는 유리선량계로 하였다. 환자 Set-up 후 IGRT 시행하는데 소요되는 시간을 평가하기 위해 Head and Neck Cancer 환자 11명을 대상으로 하였다. 총 치료기간동안 환자 당 평균 10회의 CBCT와 ExacTrac 영상을 동시에 얻었고, 관심영역지정(Region Of Interest, ROI) 설정 후 6D 온라인 자동위치교정(Online Automatching) 값의 차를 6개의 축(Translation group: SI, AP, LR; Rotation group: Pitch, Roll, Rtn)으로 각각 계산하였다. 결 과: Phantom과 환자에서 Set-up 오차는 Translation group에서 1mm 미만, Rotation group에서 1.5° 미만의 차이가 보였으며, Rtn 값을 제외한 다른 모든 축의 RMS 값이 1mm, 1° 미만으로 나타났다. 각 시스템에서 최종적으로 Set-up 오차 교정까지 걸리는 시간은 CBCT를 이용한 IGRT에서는 평균 256±47.6sec, ExacTrac을 이용 시 평균 84±3.5sec로 각각 나타났다. 1회 치료 당 IGRT에 의한 방사선 노출선량은 Head and Neck 부위 7곳의 측정위치 중 Oral Mucosa에서 CBCT와 ExacTrac이 각각 2.468mGy, 0.066mGy로 상대적으로 ExacTrac에 비해 피폭선량이 37배 높게 측정되었다. 결 론: CBCT와 ExacTrac 두 시스템 간의 6D 온라인 자동위치교정을 통해 Set-up 오차는 두 시스템의 자체적인 Systematic error 뿐 아니라, 환자 움직임(Random error)를 포함한 Set-up 오차가 1mm, 1.02° 미만으로 나타났다. 이는 본원에서 Head and Neck IMRT 치료 시 PTV Margin이 3mm이라는 것을 고려했을 때, 이 오차범위는 합리적으로 사료된다. 하지만 치료기간 동안 환자체중변화로 인한 따른 표적, 손상위험장기의 변화를 고려했을 때 CBCT와 적절히 병용하여 사용하는 것이 좋을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.209-218
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• 2008

IMRT, 양성자 치료와 같이 방사선 치료 기술이 발전할수록 치료 시 환자의 위치를 확인하고 그 정확성을 평가하는 기술의 중요성이 강조되고 있다. 현재 국립암센터 양성자치료센터에 설치되어 있는 양성자 치료기의 단순 X-선 영상시스템을 이용하여 콘빔 CT (cone-beam CT) 3차원 영상을 획득, 영상유도 방사선 치료의 가능성을 확인하고자 하였다. 양성자 치료기에 설치되어있는 X-선 영상시스템(SDD: 2,108 mm, SOD: 1,511 mm, Varian a277 x-ray tube & Varian Paxscan 4030: a-Si＋DRZ screen)을 이용하여 양성자 갠트리를 $2^{\circ}$씩 회전시켜가면서 기하학적인 오차 측정을 위한 팬톰과 인체 팬톰 (Humanoid phantom, Rando, CA, USA)의 투사영상을 획득하였다. 현재 시스템적으로 연속적인 회전과 영상획득이 지원되지 않아서 영상획득 후 갠트리를 회전하는 방법으로 투사영상을 획득하였다. 기하학적 오차측정을 위한 팬텀과 두경부 팬텀에 대해서 $360^{\circ}$를 회전하며 180장의 투사영상($2,304{\times}3,200$, 14 bit with 127${\mu}m$ pixel pitch)을 관전압 85 kVp, 관전류 80 mA, 조사시간 0.5 s의 조건으로 촬영하였다. 콘빔 CT 영상재구성을 위해 Ram-Lak filter를 적용한 Feldkamp cone-beam 알고리즘을 사용하였으며, 획득한 180장의 투사영상을 사용하여 $0.4{\times}0.4{\times}0.4mm^3$의 voxel size를 가진 $512{\times}512{\times}512$ CT영상을 재구성하였다. 기하학적인 오차 측정방법을 통해 X-선 선원, 검출기와 갠트리의 기하학적 정보를 측정하였다. 측정된 결과에 의하면 검출기가 $0.25^{\circ}$ 회전된 오차를 보이는 것을 발견하였다. 기하학적 교정으로 재구성된 콘빔 CT 영상을 multi-planar view (axial, sagittal and coronal view) 및 3차원 영상으로 재구성하여 비교 평가 하였다. 현재 양성자치료기에 설치되어있는 단순 X-선 영상 시스템에서 기하학적 오차 측정을 위한 볼 팬텀을 이용하여 시스템의 오차를 측정하였다. 측정한 오차를 바탕으로 기하학적 교정을 통해서 두경부 및 복부 팬텀에 대한 3차원 영상인 콘빔 CT 영상들을 재구성하였다. 추후 연속적인 회전을 통한 영상획득이 가능하게 된다면, 보다 정확하고 신속한 영상재구성이 가능 하며 콘빔 CT가 영상유도 양성자 치료에 매우 유용할 것으로 사려된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제33권1호
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• pp.1-11
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• 2015

With the progress of image-guided localization, body immobilization system, and computerized delivery of intensity-modulated radiation delivery, it became possible to perform spine radiosurgery. The next question is how to translate the high technology treatment to the clinical application. Clinical trials have been performed to demonstrate the feasibility of spine radiosurgery and efficacy of the treatment in the setting of spine metastasis, leading to the randomized trials by a cooperative group. Radiosurgery has also demonstrated its efficacy to decompress the spinal cord compression in selected group of patients. The experience indicates that spine radiosurgery has a potential to change the clinical practice in the management of spine metastasis and spinal cord compression.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권1호
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• pp.43-49
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• 2007

목 적: 본 연구는 콘빔CT를 이용한 영상유도 방사선치료시 치료시간과 치료부위별 셋업 오차를 조사하여 임상 이용 효과를 평가하였다. 대상 및 방법: 두부, 체부, 골반부 환자 각각 3명을 선택하여, 선형가속기(CLINAC iX, Varian, USA)에 장착된 콘빔CT를 이용하여 15번씩 총 135번의 영상을 획득하였다. 그리고 각 부위에서의 셋업오차 값을 vertical, longitudinal, lateral 세 방향으로 나타내고 치료부위별로 평균 오차범위를 조사하여 비교하였다. 또한 영상획득과 오차값 산출에 소요되는 시간을 측정하여 매치료 시 콘빔CT 실행으로 인해 추가되는 시간에 대해서 알아보았다. 결 과: 두부 환자들의 경우 셋업오차는 vertical, longitudinal, lateral 방향으로 각각 0.07, 0.12, 0.1 cm의 평균 오차를 보였으며, 체부는 0.3, 0.26, 0.22 cm, 골반부 환자들은 0.21 0.18, 0.15 cm으로 측정 되었다. 이미지 획득과 오차 값 산출에 소요되는 시간은 평균 약 $6{\sim}7$분 정도로 나타났다. 결 론: 콘빔CT를 이용하여 환자의 셋업오차를 치료 직전에 보정하여 치료할 수 있었으며 치료 자세에 대한 오차 값을 산출 할 수 있었다. 골반부나 체부의 경우에는 두부에 비해 오차 값이 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었는데 이는 환자의 움직임이나 각종 고정용구의 사용 등에 따른 것으로 보인다. 콘빔CT 실행 시에는 $6{\sim}7$분 정도의 치료 외에 시간이 추가 되는데 이에 따라 치료전 환자의 상태에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.289-295
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• 2014

목 적 : 영상유도방사선치료 시 사용하는 콘빔 CT는 치료자세 오차를 확인하는 중요한 수단이지만 피폭선량을 증가 시키는 단점이 있다. 이에 본 연구는 콘빔 CT의 시행주기를 격일로 하는 시나리오를 만들어 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 콘빔 CT를 이용하여 세기변조방사선치료를 받은 전립선암 환자 9명을 대상으로 실제 치료 시 매일 콘빔 CT로 치료자세 오차를 분석하여 보정한 값을 바탕으로 격일로 콘빔 CT를 시행하는 시나리오를 만들었다. 시나리오에서 콘빔 CT를 시행하지 않은 날의 치료자세 오차 값을 실제 치료 시의 치료중심점에서 이동하여 치료계획시스템(Pinnacle 9.2, Philips, USA)에 적용한 후 실제 치료와 동일한 조건으로 재 치료계획을 수립하였으며, 이를 바탕으로 PTV(Planning Target Volume)와 정상장기의 선량분포를 비교 분석하였다. 결 과 : 매일 콘빔 CT를 시행하였을 때의 치료자세 오차 값을 기준으로 격일로 콘빔 CT를 시행하는 시나리오에서는 X, Y, Z축으로 각각 $0.2{\pm}0.73mm$, $0.1{\pm}0.58mm$, $-1.3{\pm}1.17mm$ 차이가 나타났다. 이를 치료계획에 적용하여 재 치료계획을 수립하여 선량분포를 평가한 결과는 매일 콘빔 CT를 시행한 결과와 비교하여 PTV의 Dmean : -0.17 Gy, $D_{99%}$ : -0.71 Gy, 차이가 나타났다. 정상 장기는 직장 벽의 $V_{66}$ : 1.55%, 방광의 $V_{66}$ : -0.76% 차이가 나타났다. 결 론 : 격일로 콘빔 CT를 시행하였을 경우 콘빔 CT에 의한 피폭선량을 감소시키고 촬영으로 인한 추가적인 치료시간을 줄여 줄 수 있다. 또한 PTV, 정상장기의 선량분포의 차이가 크지 않으므로 환자의 상태의 따라 격일 콘빔 CT의 적용을 고려할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.199-206
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• 2014

목 적 : 최근 영상유도 방사선치료의 급증에 따라 영상유도장치의 정도관리를 철저히 시행할 필요가 있다. 특히 영상유도 방사선치료는 장치의 정확성을 기본 전제로 하기 때문에 이에 대한 정도관리가 필수적으로 행해져야 한다. 본원에서는 영상유도장치의 정도관리를 기존의 팬텀(Phantom)보다 효율적인 팬텀을 자체 제작하여 정확하고 효율적인 정도관리를 이행하고자 한다. 대상 및 방법 : 영상유도장치의 정도관리 항목으로 매우 중요한 5가지를 설정하고, 그 항목에 대하여 효율적이고 정확한 정도관리가 이루어 질 수 있는 팬텀(AMC G-Box)을 자체 제작하였다. 정도관리 항목은 Iso-center와 영상유도장치의 중심 일치성, 구현된 영상의 실측 정확성, 4 방향의 중심일치성, 영상유도 이동의 정확성 및 CBCT(Cone Beam CT)에서 구현된 HU(Hounsfield Unit)의 재현성으로 설정하였다. 이 항목에 대하여 $10cm{\time}10cm{\time}10cm$의 정사각형 팬텀을 1 cm두께의 아크릴로 제작하였으며 CBCT HU을 측정하기 위해 팬텀안에 각각 밀도가 다른 3개의 물질을 삽입하였다. 팬텀에는 중심과 일정한 위치를 가리키는 표식을 만들어서 중심과 일치성 검사를 할 수 있도록 하였다. 실험은 기존 각각의 팬텀을 이용한 정도관리를 실시하고, 새로 제작된 AMC G-Box로 실시한 후 그 결과 값을 비교하고 소요되는 시간과 문제점을 분석하였다. 사용된 치료기는 Varian사의 4개의 모델이고, 1주 간격으로 2회 측정하였다. 결 과 : 완성된 AMC G-Box를 이용한 영상유도장치의 정도관리를 시행하였을 때, 기존 개별로 구성된 팬텀을 이용한 정도관리 결과를 보았을 때, $0.2mm{\pm}0.1$이내에서 결과 값이 같았다. 또한 기존의 방법일 경우 최소 30분에서 45분이 소요되었으나, AMC G-Box를 이용하였을 때는 15분~20분이 소요되어 50%이상 시간을 감소하였다. 결 론 : 영상유도장치는 사용기간이 지남에 따라 일치성과 정확성이 떨어지는 경향이 있다. 따라서 관련된 정도관리를 주기적으로 철저하게 할 필요성이 있다. 특히 일치성 검사는 매일 점검해야하는 항목이다. 이러한 정도관리를 AMC G-Box를 이용할 경우 정확한 정도관리를 효율적으로 실시함으로써, 장치와 환자 치료의 안정성과 정확성을 높일 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제46권4호
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• pp.151-159
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• 2021

Background: Computed tomography (CT) is one of the crucial diagnostic tools in modern medicine. However, careful monitoring of radiation dose for CT patients is essential since the procedure involves ionizing radiation, a known carcinogen. Materials and Methods: The most desirable CT dose descriptor for risk analysis is the organ absorbed dose. A variety of CT organ dose calculators currently available were reviewed in this article. Results and Discussion: Key common elements included in CT dose calculators were discussed and compared, such as computational human phantoms, CT scanner models, organ dose database, effective dose calculation methods, tube current modulation modeling, and user interface platforms. Conclusion: It is envisioned that more research needs to be conducted to more accurately map CT coverage on computational human phantoms, to automatically segment organs and tissues for patient-specific dose calculations, and to accurately estimate radiation dose in the cone beam computed tomography process during image-guided radiation therapy.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권1호
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• pp.15-21
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• 2012

목 적: 본원에서 시행하고 있는 영상유도 방사선치료(Image Guided Radiation Therapy, IGRT)는 On-Board Imager system(OBI)을 이용하여 실시하고 있다. 본 논문에서는 Cone-Beam CT에서 물질 및 호흡의 변화가 영상에 미치는 영향을 분석하고 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 호흡의 모양을 임의로 조정할 수 있는 구동 팬텀(Motion Phantom)을 이용하여 기준 호흡에 따른 주기, 진폭, 기저호흡(Baseline)을 변화시키면서 폐 등가 물질 내의 지름 3 cm인 구 형태의 아크릴(Acryl)과 임상에 이용되고 있는 표지자(Fiducial Marker) 두 물질에 대하여 Cone-Beam CT를 총 3회 획득하고, 분석하였다. 결 과: 첫 번째 물질의 종류에 따라 구동 팬텀의 동일한 움직임을 원형 아크릴(Arcyl)일 때 100%, 표지자일 때 120% 나타내었다. 두 번째 기준 호흡 변화에 따라 기준 호흡의 영상크기를 1로 상쇄(Offset)하면 원형 아크릴(Arcyl)의 경우 기저호흡(Baseline)을 1.8 mm 이동 시켰을 때 1.13, 3.3 mm 이동 시켰을 때 1.27, 주기가 1초일 때 1.01, 2.5초일 때 1.045, 진폭이 기준의 0.7배일 때 0.86, 1.7배일 때 1.43의 변화를 보였고, 표지자의 경우 Baseline 1.8 mm shift일 때 1.18, 3.3 mm shift일 때 1.34, 주기가 1초일 때 1.0, 2.5초일 때 1.0, 진폭이 기준의 0.7배일 때 0.99, 1.7배일 때 1.66의 변화를 보였다. 결 론: Cone-Beam CT는 물질에 따라 그 움직임을 나타내는 것에 Fiducial marker의 경우 영상 크기에 20%의 영향이 있었다. 호흡의 변화에 따른 영향은 아크릴(Arcyl)의 경우 최소 13% 최대 43%, Fiducial marker의 경우 최소 18% 최대 66%의 변화를 보였다. 이런 영상의 차이는 큰 불확실성 요인이므로 Cone-Beam CT 획득 전에 환자의 호흡을 안정화해야 한다. 또한 영상획득 중간에도 지속적인 환자의 호흡 관찰을 하여 환자의 큰 호흡변화를 관찰하였다면 영상유도 후에 반드시 투시를 이용하여 치료부위를 확인할 필요가 있으며 재 Cone-Beam CT 획득을 통하여 보다 정확한 영상유도를 하는 것이 바람직하다고 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제46권2호
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• pp.255-262
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• 2014

During image-guided radiation therapy, the patient is exposed to unwanted radiation from imaging devices built into the medical LINAC. In the present study, the effective dose delivered to a patient from a cone beam computed tomography (CBCT) machine was measured. Absorbed doses in specific organs listed in ICRP Publication 103 were measured with glass dosimeters calibrated with kilovolt (kV) X-rays using a whole body physical phantom for typical radiotherapy sites, including the head and neck, chest, and pelvis. The effective dose per scan for the head and neck, chest, and pelvis were $3.37{\pm}0.29$, $7.36{\pm}0.33$, and $4.09{\pm}0.29$ mSv, respectively. The results highlight the importance of the compensation of treatment dose by managing imaging dose.