• 대한방사성의약품학회지
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• 제8권2호
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• pp.113-118
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• 2022

Gadolinium neutron capture therapy (Gd-NCT) is a precision radiation therapy that kills cancer cells using the neutron capture reaction that occurs when ¹⁵⁷Gd hits thermal neutrons. ¹⁵⁷Gd has the highest thermal neutron capture cross section of 254,000 barns among stable isotopes in the periodic table. Another stable isotope, ¹⁵⁵Gd, also has a high thermal neutron trapping area (~ 60,700 barns), so gadolinium that exists in nature can be used as a Gd-NCT drug. Gd-NCT is a mixed kinetic energy of low-energy and high-energy ionizing particles, which can be uniformly distributed throughout the tumor tissue, thereby solving the disadvantage of heterogeneous dose distribution in tumor tissue. The Gd complexes of small-sized molecule are widely used as contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI) in clinical practice. Therefore, these compounds can be used not only for diagnosis but also therapy when considering the concept of Gd-NCT. This multifunctional trial can look forward to new medical advance into NCT clinical practices. In this review, we introduce gadolinium compounds suitable for Gd-NCT and describe the necessity of image guided Gd-NCT.

• 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.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권3호
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• pp.985-989
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• 2012

Objective: To make sure the feasibility with $^{18F}FDG$ PET/CT to guided dynamic intensity-modulated radiation therapy (IMRT) for nasopharyngeal carcinoma patients, by dosimetric verification before treatment. Methods: Chose 11 patients in III~IVA nasopharyngeal carcinoma treated with functional image-guided IMRT and absolute and relative dosimetric verification by Varian 23EX LA, ionization chamber, 2DICA of I'mRT Matrixx and IBA detachable phantom. Drawing outline and making treatment plan were by different imaging techniques (CT and $^{18F}FDG$ PET/CT). The dose distributions of the various regional were realized by SMART. Results: The absolute mean errors of interest area were $2.39%{\pm}0.66$ using 0.6cc ice chamber. Results using DTA method, the average relative dose measurements within our protocol (3%, 3 mm) were 87.64% at 300 MU/min in all filed. Conclusions: Dosimetric verification before IMRT is obligatory and necessary. Ionization chamber and 2DICA of I'mRT Matrixx was the effective dosimetric verification tool for primary focal hyper metabolism in functional image-guided dynamic IMRT for nasopharyngeal carcinoma. Our preliminary evidence indicates that functional image-guided dynamic IMRT is feasible.

• 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.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제33권4호
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• pp.121-128
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• 2022

Purpose: This study evaluated the quality of plans based on magnetic resonance-guided radiotherapy (MRgRT) tri-Co-60, linac, and conventional linac-based volumetric modulated arc therapy (linac-VMAT) for prostate cancer. Methods: Twenty patients suffering from prostate cancer with intermediate risk who were treated by MAT were selected. Additional treatment plans (primary and boost plans) were generated based on MRgRT-tri-Co-60 and MRgRT-linac. The planning target volume (PTV) of MRgRT-based plans was created by adding a 3 mm margin from the clinical target volume (CTV) due to high soft-tissue contrast and real-time motion imaging. On the other hand, the PTV of conventional linac was generated based on a 1 cm margin from CTV. The targets of primary and boost plans were prostate plus seminal vesicle and prostate only, respectively. All plans were normalized to cover 95% of the target volume by 100% of the prescribed dose. Dosimetric characteristics were evaluated for each of the primary, boost, and sum plans. Results: For target coverage and conformity, the three plans showed similar results. In the sum plans, the average value of V_65Gy of the rectum of MRgRT-linac (2.62%±2.21%) was smaller than those of MRgRT tri-Co-60 (9.04%±3.01%) and linac-VMAT (9.73%±7.14%) (P<0.001). In the case of bladder, the average value of V_65Gy of MRgRT-linac was also smaller. Conclusions: In terms of organs at risk sparing, MRgRT-linac shows the best value while maintaining comparable target coverage among the three plans.

• Radiation Oncology Journal
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• 제27권1호
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• pp.42-48
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• 2009

목적: 영상유도방사선치료(IGRT)와 호흡동조방사선치료(4DRT)의 도입은 치료계획 및 치료부위 확인에서 환자에게 방사선 조사량을 증가시킬 가능성이 있다. 따라서 IGRT/4DRT용 영상장비와 기존 장비에서 영상선량을 측정 및 비교하였다. 대상 및 방법: IGRT 및 4DRT를 위해 새로이 도입된 4DCT (GE, Ultra Light Speed 16)와 모의치료기(Varian Acuity), 그리고 치료기(Varian IX)에 장착된 kVp (OBI)의 영상장비 및 EPID (aSi 1000)를 대상으로, RANDO 팬톰의 표면 선량을 측정하여 기존의 장비들(single slice CT (GE, Light Speed), 모의치료기(Varian, Ximatron), L-gram (Varian 2100C))과 비교하였다. 측정은 열형광선량계를 이용하여 두뇌부, 눈, 갑상선, 흉부, 복부 및 골반부의 표면에서 측정하였다. 결과: 기존 CT와 비교하여 4DCT모드에서는 흉부와 복부에서 10배 이상의 선량증가를 보였다($1.74{\pm}0.34$ vs $23.23{\pm}3.67$ cGy). Acuity에서의 선량은 모든 측정부위에서 Ximatron보다 감소하였다($0.91{\pm}0.89$ vs $6.77{\pm}3.56$ cGy). EPID는 기존 L-gram 선량의 약 50% ($1.83{\pm}0.36$ vs $3.80{\pm}1.67$ cGy)였다. OBI의 투시영상선량은 $0.97{\pm}0.34$ cGy며, CBCT 선량은 $2.3{\pm}0.67$ cGy였다. 결론: 4DCT가 선량증가의 가장 큰 원인이며, OBI와 CBCT에 의한 선량은 적으나 매번 치료에 적용 시 총 선량 증가에 대한 고려가 필요하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.220-229
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• 2013

Respiratory-induced dynamic tumors render free-breathing cone-beam computed tomography (FBCBCT) images with motion artifacts complicating the task of quantifying the internal target volume (ITV). The purpose of this paper is to study the visibility of the revealed ITV when the imaging dose parameters, such as the kVp and mAs, are varied. The $Trilogy^{TM}$ linear accelerator with an On-Board Imaging ($OBI^{TM}$) system was used to acquire low-imaging-dose-mode (LIDM: 110 kVp, 20 mA, 20 ms/frame) and high-imaging-dose-mode (HIDM: 125 kVp, 80 mA, 25 ms/frame) FBCBCT images of a 3-cm diameter sphere (density=0.855 $g/cm^3$) moving in accordance to various sinusoidal breathing patterns, each with an unique inhalation-to-exhalation (I/E) ratio, amplitude, and period. In terms of image ITV contrast, there was a small overall average change of the ITV contrast when going from HIDM to LIDM of $6.5{\pm}5.1%$ for all breathing patterns. As for the ITV visible volume measurements, there was an insignificant difference between the ITV of both the LIDM- and HIDM-FBCBCT images with an average difference of $0.5{\pm}0.5%$, for all cases, despite the large difference in the imaging dose (approximately five-fold difference of ~0.8 and 4 cGy/scan). That indicates that the ITV visibility is not very sensitive to changes in imaging dose. However, both of the FBCBCT consistently underestimated the true ITV dimensions by up to 34.8% irrespective of the imaging dose mode due to significant motion artifacts, and thus, this imaging technique is not adequate to accurately visualize the ITV for image guidance. Due to the insignificant impact of imaging dose on ITV visibility, a plausible, alternative strategy would be to acquire more X-ray projections at the LIDM setting to allow 4DCBCT imaging to better define the ITV, and at the same time, maintain a reasonable imaging dose, i.e., comparable to a single HIDM-FBCBCT scan.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-11
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• 2015

목 적 : 방사선 치료 전 종양의 정확한 위치확인을 위한 치료 전 확인영상인 2D(AP,LAT), 3D(CBCT)의 흡수선량을 평가해보았다. 대상 및 방법 : Varian 사에서 제작한 OBI(Version1.5) System, CTDI 측정 phantom및 이온chamber, 교정된 유리선량계(GD-352M)를 이용하여 두부, 흉부, 복부의 부위별 촬영조건에 따라 Rando phantom 에 $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $180^{\circ}$, $270^{\circ}$, 중심부에 각각 3개씩의 유리선량계를 부착하여 Field size $26.6{\times}20$, $15{\times}15$로 나누어 측정하였다. 또한 같은 방법으로 CBCT width를 16cm, 10cm로 나누어 동일하게 측정하였다. 결 과 : 2차원영상 AP 촬영은 입사방향인 $0^{\circ}$에서 가장 크게 측정되었으며 Field size 를 $26.6{\times}20$, $15{\times}15$로 변화 시켰을 때 흡수선량은 두부에서 각각 $1.44{\pm}0.26mGy$, $1.17{\pm}0.02mGy$, 흉부는 $3.08{\pm}0.86mGy$, $0.57{\pm}0.02mGy$, 복부는 $8.19{\pm}0.54mGy$ $4.19{\pm}0.08mGy$로 Field size 축소에 따라 평균 5~12%감소하였다. Lat 촬영 시에는 각각 5~8%감소하였다. 3차원영상 CBCT 에서는 width를 16 cm, 10 cm로 변화시킴에 따라 CBDI 측정값은 두부 $4.39{\pm}0.11mGy$, $3.99{\pm}0.13mGy$, 흉부(LDCT) $34.88{\pm}0.93(10.48{\pm}0.09)mGy$, $31.01{\pm}0.3(9.30{\pm}0.09)mGy$ 복부 $35.99{\pm}1.86mGy$, $32.27{\pm}1.35mGy$로 약 8~11%감소하였다. 결 론 : 2D는 조사면 크기를 줄여 5~12%, 3D는 width를 줄여줌으로써 8~11% 환자피폭선량을 감소시킬 수 있었다. 영상선량을 줄이기 위한 방사선사의 인식의 전환이 필요하고 다수의 CBCT 촬영시 치료처방선량에 영상선량의 포함여부도 고려되어야 할 것으로 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권1호
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• pp.43-50
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• 2017

Chronic expanding organizing hematoma (CEH) occasionally mimics a soft tissue tumor on MRI, which becomes more problematic in patients with a history of surgical resection for musculoskeletal malignancy. Herein, we present a case of CEH which we were able to differentiate from recurrent tumor through MRI follow-up, including diffusion-weighted imaging (DWI) and dynamic contrast enhanced (DCE) imaging. A 66-year-old male visited our institution under suspicion of recurrent leiomyosarcoma of the thigh, 19 months after surgery and radiation therapy. Due to inconclusive results, three US-guided biopsies and 6 MRI examinations were performed over 2 years. In the end, we could diagnose a CEH using conventional and functional MRI techniques, and it was histopathologically confirmed after surgical resection. A CEH may occur remotely after an initiating event, and it may persist and expand over several years. Functional MR sequences, in addition to conventional sequences, are helpful in differentiating CEH from malignant neoplasms.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.193-200
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• 2015

본 연구는 뷰레이 시스템의 커미셔닝 결과에 대한 보고이다. 먼저, 시스템 안전장치의 적절한 작동을 확인했다. 영상시스템에 대한 평가를 위해 신호 대 잡음비와 영상의 균질도, 공간적 무결성을 확인했다. 카우치 동작의 정확성 및 축교점의 일치성을 평가했다. 미국의학물리학회 특별업무단51규약 프로토콜에 따라 절대선량을 측정했다. BJR supplement 25에서 제공하는 심부선량백분율과 측정한 값의 차이, 치료계획에서 계산한 값과 측정한 심부선량백분율의 차이를 확인했다. 더불어, 출력인수에 대하여, 측정값과 계산값의 차이를 구했다. 최종 검증 단계로, 8개의 세기변조방사선치료계획을 사용하여 감마평가를 수행하였다. 커미셔닝을 수행한 결과, 모든 안전장치는 적절히 구동함을 확인했다. 신호 대 잡음비 값과 영상 균질도 값은 허용범위 이내임을 확인했다. 공간적 무결성 확인 결과, 반지름 10 cm 및 17.5 cm 안의 모든 지점에 대하여 각각 1 mm 및 2 mm 이내의 오차를 확인했다. 카우치는 x, y, z 방향으로 각각 0.2 mm, 0.1 mm, 0.2 mm의 오차를 보였다. 방사선 축교점과 가상 축교점 사이에는 x, y, z 방향으로 0 mm, 0 mm, 0.3 mm의 오차를 보였다. 영상 시스템의 축교점과 가상 축교점 사이에는 0.6 mm, 0.5 mm, 0.2 mm의 오차를 보였다. 다엽콜리메이터의 평균적 구동 오차는 0.6 mm였다. 측정한 출력의 오차는 0.5% 이내, 심부선량백분율 오차는 1% 이내, 출력인수 오차는 2% 이내였다. 세기조절방사선치료 감마평가 결과값이 $99.9%{\pm}0.1%$였다.