• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.53-60
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• 2002

Motion of lung tumors from respiration has been reported in the literature to be as large as of 1-2 cm. This motion requires an additional margin between the Clinical Target Volume (CTV) and the Planning Target Volume (PTV). While such a margin is necessary, it may not be sufficient to ensure proper delivery of Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) to the CTV during the simultaneous movement of the DMLC. Gated treatment has been proposed to improve normal tissues sparing as well as to ensure accurate dose coverage of the tumor volume. The following questions have not been addressed in the literature: a) what is the dose error to a target volume without gated IMRT treatment\ulcorner b) what is an acceptable gating window for such treatment. In this study, we address these questions by proposing a novel technique for calculating the 3D dose error that would result if a lung IMRT plan were delivered without gating. The method is also generalized for gated treatment with an arbitrary triggering window. IMRT plans for three patients with lung tumor were studied. The treatment plans were generated with HELIOS for delivery with 6 MV on a CL2100 Varian linear accelerator with a 26 pair MLC. A CTV to PTV margin of 1 cm was used. An IMRT planning system searches for an optimized fluence map ${\Phi}$ (x,y) for each port, which is then converted into a dynamic MLC file (DMLC). The DMLC file contains information about MLC subfield shapes and the fractional Monitor Units (MUs) to be delivered for each subfield. With a lung tumor, a CTV that executes a quasi periodic motion z(t) does not receive ${\Phi}$ (x,y), but rather an Effective Incident Fluence EIF(x,y). We numerically evaluate the EIF(x,y) from a given DMLC file by a coordinate transformation to the Target's Eye View (TEV). In the TEV coordinate system, the CTV itself is stationary, and the MLC is seen to execute a motion -z(t) that is superimposed on the DMLC motion. The resulting EIF(x,y)is inputted back into the dose calculation engine to estimate the 3D dose to a moving CTV. In this study, we model respiratory motion as a sinusoidal function with an amplitude of 10 mm in the superior-inferior direction, a period of 5 seconds, and an initial phase of zero.

• 한국자기학회지
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• 제25권6호
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• pp.208-218
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• 2015

최근 방사선치료는 치료 장비에 있어 고도화되고 방법 또한 다양해지고 있다. 기존의 방사선치료의 경우 다엽콜리메이터의 두께가 치료계획에 있어서 중요한 요인으로 생각되었지만 세기변조방사선치료의 개념에서는 그 중요성이 다소 떨어진다. 이 시점에서 보다 정밀한 치료를 시행할 때 다엽콜리메이터와 더불어 어떤 방식으로 치료계획을 세우고 치료하느냐를 고민할 시점이 되었다고 본다. 따라서 본 연구는 5 mm 다엽콜리메이터를 적용한 용적변조회전조사치료(Volumetric modulated arc therapy, VMAT) 치료계획과 2.5 mm 다엽콜리메이터를 적용한 입체조형동적회전조사치료(Dynamic conformal arc therapy, DCAT) 치료계획을 여러 가지 모양을 지닌 가상의 표적용적에 따라 나타나는 치료선량분포를 확인하고 실제 환자치료에 적용하여 보다 효율적인 방사선치료를 구상하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 목적은 치료계획 시 전산화 단층촬영영상과 자기공명영상과의 융합을 통해 영상의 재현성 및 유용성을 평가하고 획득한 영상에서 타겟 선량을 비교, 분석하고자 자체개발한 팬톰을 사용하여 수행하였다. 전산화단층촬영을 한 팬톰의 영상과 각기 다른 자장의 세기로 촬영한 팬톰의 자기공명영상에서 팬톰 내에 존재하는 작은 홀의 크기 및 용적의 재현성을 비교하고, 임의의 타겟에서 선량 변화를 비교, 분석하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권3호
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• pp.227-235
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• 2013

적응방사선치료(adaptive radiotherapy, ART)시 획득된 다단계 CT영상으로부터 변형영상정합을 이용하여 전체 처방선량에 대한 주변 정상조직의 합성선량을 획득하고, 각각의 단일 치료계획으로부터 합산되어진 선량을 비교분석하여 임상적 의의를 얻고자 한다. 2011년 5월 1부터 2012년 7월 31일까지 두경부 종양으로 3차원 입체조형치료, 세기변조방사선치료를 시행한 환자 중에서 치료기간 중 종양크기의 변화, 체중의 급격한 감소 등으로 인해 적응방사선치료를 시행한 환자를 대상으로 하였다. 변형영상정합을 이용하여 전체 처방선량에 대한 주변 정상조직의 합성선량을 획득할 수 있었으며, 단일 치료계획으로부터 합산되어진 선량과의 비교에서 하악골($48.95{\pm}3.89$ vs $49.10{\pm}3.55$ Gy), 구강($36.93{\pm}4.03$ vs $38.97{\pm}5.08$ Gy), 이하선($35.71{\pm}6.22$ vs $36.12{\pm}6.70$ Gy), 턱관절($18.41{\pm}9.60$ vs $20.13{\pm}10.42$ Gy)에서 차이의 결과를 보였다. 적응방사선치료시 변형영상정합에 의한 합성선량과 단일 치료계획으로부터 합산되어진 선량과의 유의한 차이를 확인할 수 있었으며, 다단계 CT영상을 사용하는 경우 변형영상정합에 의한 합성선량획득은 주변 정상조직에 대해 보다 정확한 평가가 가능할 것으로 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권15호
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• pp.6267-6272
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• 2015

Background: Extra nodal lymphoma (ENL) constitutes about 33 % of all non-Hodgkin's lymphoma. 18-28% develops in the head and neck region. A multimodality treatment with multi-agent chemotherapy (CT) and radiotherapy (RT) is considered optimum. Materials and Methods: We retrieved the treatment charts of patients of HNENL treated in our institute from 2001-2012. The charts were reviewed and the demographic, treatment details and outcome of HNENL patients were retrieved using predesigned pro-forma. Results: We retrieved data of 75consecutive patients HNENL. Median age was 47years (Range: 8-76 years). Of the 75 patients 51 were male and 24 were female. 55patients were evaluable. The patient and tumor characteristics are summarized in Table 1. All patients were staged comprehensively with contrast enhanced computed tomography of head, neck, thorax, abdomen, pelvis and bone marrow aspiration and biopsy 66 patients received a combination multi-agent CT with CHOP being the commonest regimen. 42 patients received 4 or lesser number of cycles of chemotherapy whereas 24received more than 4 cycles chemotherapy. Post radiotherapy, 41 out of 42 patients had a complete response at 3 months. Only 21patients had a complete response after chemotherapy. All patients received radiation (mostly involved field radiation) as a part of the treatment. The median radiation dose was 45 Gray (Range: 36 Gray-50 Gray). The radiation was planned by 2D fluoro simulation based technique in 37cases and by 3 Dimensional conformal radiation therapy (3DCRT) in 36 cases. Two patients were planned by the intensity modulated radiation therapy (IMRT) technique. IMRT was planned for one thyroid and one nasal cavity primary. 5 patients experienced relapse after a median follow up of 19 months. The median survival was not reached. The estimated two and three year survival were 92.9% (95%CI- 68.6- 95.35) and 88% (95%CI- 60.82 - 92.66) respectively. Univariate analysis revealed higher stage and poorer baseline performance status to be significantly associated with worse progression free survival. 5 patients progressed (relapse or primary disease progression) after treatment. Of the 5 patients, two patients were primary orbital NHL, two patients had NHL nasal cavity and one was NHL thyroid. Conclusions: Combined modality treatment in HNENL confers excellent disease control with acceptable side effects.

• 대한방사선치료학회지
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• 제20권2호
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• pp.115-122
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• 2008

목 적: 암 치료를 위한 방사선치료 기술은 끊임없이 발전되어 왔으며 특히, 컴퓨터와 전자기 공학의 발달과 더불어 급속하게 방사선 치료분야에서 많은 발전을 하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 발전된 치료기술에 대한 치료 원리와 방법들을 중심으로 그 특징들을 고찰하려고 한다. 대상 및 방법: 발전된 치료기술에 관한 이론적인 고찰을 위하여 관련된 문헌조사를 실시하였으며 임상에서의 자료를 광범위하게 조사 연구하였다. 결 과: 방사선을 이용한 암에 대한 치료는 눈부신 발전을 거듭하고 있다. 과거에는 2차원적인 방법으로 방사선치료를 하였으나 현재는 3차원적인 입체조형치료, 세기변조방사선치료를 병행한 4차원적인 치료기술이 도입되었으며 이는 과거 방사선치료의 난제였던 정상조직보호와 방사선에 의한 합병증 해결을 가능하게 하였다. 결 론: 발전된 방사선치료인 3, 4차원적 현대적 치료는 방사선치료의 목적에 부합되고 있으며 정상조직의 보호가 거의 완벽하게 이루어지고 있으며 방사선을 이용한 암 치료에 대한 평가도 다시 되어야 한다고 사료된다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제54권2호
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• pp.129-137
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• 2024

Purpose: Patients with head and neck cancer (HNC) who undergo dental procedures during radiotherapy (RT) face an increased risk of developing osteoradionecrosis (ORN). Accordingly, new tools must be developed to extract critical information regarding the dose delivered to the teeth and mandible. This article proposes a novel approach for visualizing 3-dimensional planned dose distributions on panoramic reconstruction computed tomography (pCT) images. Materials and Methods: Four patients with HNC who underwent volumetric modulated arc therapy were included. One patient experienced ORN and required the extraction of teeth after RT. In the study approach, the dental arch curve (DAC) was defined using an open-source platform. Subsequently, pCT images and dose distributions were generated based on the new coordinate system. All teeth and mandibles were delineated on both the original CT and pCT images. To evaluate the consistency of dose metrics, the Mann-Whitney U test and Student t-test were employed. Results: A total of 61 teeth and 4 mandibles were evaluated. The correlation coefficient between the 2 methods was 0.999, and no statistically significant difference was observed (P>0.05). This method facilitated a straightforward and intuitive understanding of the delivered dose. In 1 patient, ORN corresponded to the region of the root and the gum receiving a high dosage (approximately 70 Gy). Conclusion: The proposed method particularly benefits dentists involved in the management of patients with HNC. It enables the visualization of a 3-dimensional dose distribution in the teeth and mandible on pCT, enhancing the understanding of the dose delivered during RT.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.281-287
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• 2014

목 적 : 안와 림프종(orbital lymphoma) 방사선치료를 IMRT(intensity-modulated radiotherapy)와 VMAT (volumetric modulated arc therapy)을 이용한 RapidArc로 비교 분석해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 치료받은 안와 림프종 환자 4명을 대상으로 IMRT, VMAT을 이용한 partial-single arc(SA)와 partial-double arc(DA)로 전산화치료계획을 수립하였다. 각 치료계획의 평가는 PTV의 CI(conform -ity Index)값과 PCI(Paddick's Conformity Index)값, HI(Homogeneity Index)값을 구하여 비교 평가하였으며 주변 정상조직의 선량평가를 시행하였다. 또한 각 치료계획의 MU(Monitor Unit)값을 비교하고 치료시간과 수정체의 선량을 측정해보았다. 결 과 : PTV의 CI값을 분석한 결과 각 0.88, 0.86, 0.92로 DA의 값이 가장 컸으며 PCI값은 1.41, 1.44, 1.33으로 DA에서 값이 가장 작게 나타났다. 또한 HI값은 1.18, 1.20, 1.15로 DA에서 가장 낮은 것을 확인할 수 있었다. 안와 림프종 주변 정상조직의 mean dose와 $V_30$, $V_20$, $V_10$, $V_5$의 값을 분석하였다. 그 결과 반대측 수정체, 눈물샘, 시신경, 안와의 선량이 SA에서 가장 높았고 IMRT에서 가장 낮게 나타났다. 평균 MU값과 치료시간은 IMRT가 SA에 비해 약 3배 정도 높게 나타났다. 결 론 : 안와 림프종 환자 IMRT 치료는 장애를 최소화하고 종양 내 선량 균등성을 높이기 위한 일반적인 치료법이다. 하지만 최근 시행하고 있는 RapidArc 치료계획에서 종양 내 선량 균등성이 IMRT 치료계획보다 우수한 결과 값을 보였고 정상조직의 선량 비교에서 큰 차이를 보이지 않았을 뿐만 아니라 MU와 치료시간 또한 약 1/3로 줄일 수 있었다. 이러한 이점은 안와 림프종 환자의 RapidArc 치료계획에 대한 지속적인 연구를 통해 치료의 효율성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권4호
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• pp.331-339
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• 2014

현재 상용화되어 있는 양성자치료의 치료계획장비를 이용하여 방사선회전조사와 같은 치료계획을 양성자치료에 사용하여 대동맥 주위 림프절 종양에 대해 양성자회전치료와 양성자치료, 세기조절방사선치료를 이용하여 선량 평가를 하였다. 대동맥주위 림프절 종양 환자 9명을 대상으로 양성자회전치료, 양성자치료, 세기조절방사선치료의 방사선치료계획을 세워 각각의 선량 체적 히스토그램을 이용하여 선량 평가를 하였다. 양성자회전치료의 치료계획방법으로는 250~120까지 5도 간격으로 48개의 빔을 사용하였으며, 양성자치료와 세기조절방사선치료는 각각 2~3, 4~5개의 빔을 사용하였다. 모든 방사선 치료계획 시스템은 Eclipse planning system(Varian Medical system, Inc., Palo Alto, CA, USA)을 사용하였으며, 양성자회전치료는 아직 개발이 안된 치료장치이므로 치료계획방법에서 기계적, 물리적인 요소를 양성자치료계획과 동일하게 시행하였다. 선량분석방법으로는 정상장기(간, 신장, 소장, 위, 십이지장)와 종양의 선량 체적 히스토그램(dose-volume histogram: DVH)을 이용하여 생물학적 인자인 normal tissue complication probabilities(NTCP), organ equivalent dose(OED)와 mean dose를 각각의 치료계획방법을 비교 분석 평가하였다. 그 결과 양성자회전치료가 복부에 위치한 small bowel, duodenum, stomach의 볼륨 90%가 받는 선량에서의 결과는 다른 치료계획에 비해 높은 결과를 나타내고 있다. NTCP의 결과에서 양성자회전치료가 liver를 제외한 나머지 장기에서 가장 낮은 결과를 보여주고 있다. 하지만 복부에 위치한 정상장기에 받는 선량이 다른 치료계획에 비해 높아 치료계획 시 주위가 요하며, 물리적, 기계적인 요소는 양성자치료와 동일하다는 전제조건으로 양성자회전치료와 유사한 장비가 제작되어 상용화 되었을 때에 본 연구의 결과와는 다를 거라 사료된다. 현실적으로 아직 불가능한 치료방법이지만 앞으로 추가적인 양성자회전치료의 연구와 기술개발이 되어 상용화가 되면 기존의 특수방사선치료인 세기조절방사선치료, 양성자치료, 세기조절회전치료보다 효과적이고 안전한 치료방법이 될 거라고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권2호
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• pp.54-60
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• 2017

This study was designed to measure transit dose with an electronic portal imaging device (EPID) in eight patients treated with intensity modulated radiotherapy (IMRT), and to verify the accuracy of dose delivery to patients. The calculated dose map of the treatment planning system (TPS) was compared with the EPID based dose measured on the same plane with a gamma index method. The plan for each patient was verified prior to treatment with a diode array (MapCHECK) and portal dose image prediction (PDIP). To simulate possible patient positioning errors during treatment, outcomes were evaluated after an anthropomorphic phantom was displaced 5 and 10 mm in various directions. Based on 3%/3 mm criteria, the $mean{\pm}SD$ passing rates of MapCHECK, PDIP (pre-treatment QA) for 47 IMRT were $99.8{\pm}0.1%$, $99.0{\pm}0.7%$, and, respectively. Besides, passing rates using transit dosimetry was $90.0{\pm}1.5%$ for the same condition. Setup errors of 5 and 10 mm reduced the mean passing rates by 1.3% and 3.0% (inferior to superior), 2.2% and 4.3% (superior to inferior), 5.9% and 10.9% (left to right), and 8.9% and 16.3% (right to left), respectively. These findings suggest that the transit dose-based IMRT verification method using EPID, in which the transit dose from patients is compared with the dose map calculated from the TPS, may be useful in verifying various errors including setup and/or patient positioning error, inhomogeneity and target motions.

• Radiation Oncology Journal
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• 제36권4호
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• pp.295-303
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• 2018

Purpose: We evaluated prognostic value of the 8th edition of the American Joint Committee on Cancer/International Union for Cancer Control (AJCC/UICC) staging system for nasopharyngeal cancer and investigated whether tumor volume/metabolic information refined prognostication of anatomy based staging system. Materials and Methods: One hundred thirty-three patients with nasopharyngeal cancer who were staged with magnetic resonance imaging (MRI) and treated with intensity-modulated radiotherapy (IMRT) between 2004 and 2013 were reviewed. Multivariate analyses were performed to evaluate prognostic value of the 8th edition of the AJCC/UICC staging system and other factors including gross tumor volume and maximum standardized uptake value of primary tumor (GTV-T and SUV-T). Results: Median follow-up period was 63 months. In multivariate analysis for overall survival (OS), stage group (stage I-II vs. III-IVA) was the only significant prognostic factor. However, 5-year OS rates were not significantly different between stage I and II (100% vs. 96.2%), and between stage III and IVA (80.1% vs. 71.7%). Although SUV-T and GTV-T were not significant prognostic factors in multivariate analysis, those improved prognostication of stage group. The 5-year OS rates were significantly different between stage I-II, III-IV (SUV-T ≤ 16), and III-IV (SUV-T > 16) (97.2% vs. 78% vs. 53.8%), and between stage I, II-IV (GTV-T ≤ 33 mL), and II-IV (GTV-T > 33 mL) (100% vs. 87.3% vs. 66.7%). Conclusion: Current anatomy based staging system has limitations on prognostication for nasopharyngeal cancer despite the most accurate assessment of tumor extent by MRI. Tumor volume/metabolic information seem to improve prognostication of current anatomy based staging system, and further studies are needed to confirm its clinical significance.