• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.21-28
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• 2014

목 적 : 비소세포 폐암의 치료용적의 크기가 크거나 폐 용적이 작고, 몸의 정중선(Mid line)에 위치한 경우 척수의 허용선량을 고려한 방사선치료계획에서 폐 선량이 많아지게 되는데, 본 연구는 비소세포 폐암 환자의 3차원입체조형치료(Three dimensional conformal radiotherapy, 3D CRT), 제한된 각도를 이용한 세기변조방사선치료(Intensity modulated radiotherapy, IMRT)와 용적변조회전치료(Volumetric Modulated Arc therapy, VMAT) 치료계획을 각각 적용하여 전체 폐 선량을 비교 및 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : TrueBeam STx($Varian^{TM}$, USA) 10 MV 에너지를 이용하여 4명의 환자에 대하여 3D CRT, 제한된 각도를 이용한 IMRT와 VMAT 치료계획을 세우고, 총 선량 66 Gy/30 Fx 처방하였을 때, 선량용적히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)을 이용하여 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV), 전체 폐 그리고 척수에 들어가는 선량을 평가하였다. PTV에 대한 처방선량지수(Conformity Index, CI), 선량균질지수(Homogeneity index, HI), 처방선량포함지수(Paddick's Conformity Index, PCI)를 구하고, 폐의 30 Gy 용적($V_{30}$), $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$, 평균선량(Mean dose)을 평가하고, 척수의 최대선량 값을 평가하였다. 결 과 : PTV에 대한 CI, HI, PCI의 평균값은 각각 $0.944{\pm}0.009$, $1.106{\pm}0.027$, $1.084{\pm}0.016$으로 평가되었다. 전체 폐에 대한 첫 번째 환자의 $V_{20}$은 3D CRT, IMRT, VMAT 각각 30.7%, 20.2%. 21.2%, 두 번째 환자의 $V_{20}$은 33.0%, 29.2%. 31.5%, 세 번째 환자의 $V_{20}$은 51.3%, 34.3%. 36.9%, 네 번째 환자의 $V_{20}$은 56.9%, 33.7%. 40%로 제한된 각도를 이용한 IMRT 치료계획에서 가장 낮게 평가되었다. 척수에 대한 최대선량 값은 모두 허용선량 미만으로 평가되었다. 결 론 : 비소세포 폐암의 방사선치료계획에서 3D CRT와 비교했을 때, 제한된 각도를 이용한 IMRT나 VAMT을 이용하면 척수의 허용선량을 넘지 않으면서 폐 선량을 줄여줄 수 있는 치료계획을 세울 수 있었다. IMRT와 VAMT을 비교해보면 PTV의 선량포함과 척수선량을 고려했을 때 IMRT 치료계획에서 보다 좁은 각도를 이용한 치료계획이 가능하였고, 이는 폐 선량을 좀 더 줄여줄 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제35권1호
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• pp.32-38
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• 2017

Purpose: Several accelerated partial breast radiation (APBR) techniques have been investigated in patients with early-stage breast cancer (BC); however, the optimal treatment delivery techniques remain unclear. We evaluated the feasibility and toxicity of APBR delivered using intensity-modulated radiation therapy (IMRT) in elderly patients with stage I BC, using a novel fractionation schedule. Materials and Methods: Forty-two patients aged ${\geq}65$ years, with stage I BC who underwent breast conserving surgery were enrolled in a phase I/II study evaluating APBR using IMRT. Forty eligible patients received 40 Gy in 4 Gy daily fractions. Patients were assessed for treatment related toxicities, and cosmesis, before APBR, during, and after completion of the treatment. Results: The median age was 73 years, median tumor size 0.8 cm and the median follow-up was 54 months. The 5-year locoregional control was 97.5% and overall survival 90%. Erythema and skin pigmentation was the most common acute adverse event, reported by 27 patients (69%). Twenty-six patients (65%) reported mild pain, rated 1-4/10. This improved at last follow-up to only 2 (15%). Overall the patient and physician reported worst late toxicities were lower than the baseline and at last follow-up, patients and physicians rated cosmesis as excellent/good in 93% and 86 %, respectively. Conclusion: In this prospective trial, we observed an excellent rate of tumor control with daily APBR. The acceptable toxicity profile and cosmetic results of this study support the use of IMRT planned APBR with daily schedule in elderly patients with early stage BC.

• Radiation Oncology Journal
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• 제29권2호
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• pp.99-106
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• 2011

목 적: 본원에서 시행된 세기조절방사선치료(IMRT) 환자의 질환별 정도관리(QA) 결과를 통해 오차의 원인과 정도를 확인하고 오차를 줄일 수 있는 개선점을 찾아 임상에 적용하고자 한다. 대상 및 방법: IMRT를 시행한 환자 50명(두경부, 28명; 유방, 14명; 골반부, 8명)에 대한 질환별 QA 결과를 분석하였다. 각각의 경우에 대해 film을 이용하여 gamma index를 구하였고, 이온함을 이용한 점 선량을 측정하여 치료계획 시스템의 선량과 비교 분석하였다. 결 과: 점 선량 측정에서는 50명의 환자 중 45명의 환자는 치료 계획된 선량과 측정된 선량의 오차가 ${\pm}3%$ 이내로 오차를 보였다. 최대 오차는 3.6%, 전체 평균 오차 0.17% (SD=2.25%)의 오차율을 보였다. 질환별로 살펴보면 두경부 -0.13% (SD=1.93%), 유방 -0.26% (SD=2.79%), 골반부의 경우 0.24% (SD=2.44%)의 오차율을 보였다. 상대선량 측정에서는 측정된 필름의 Gamma index distance to agreement (DTA) - dose difference (DD) 3 mm-3%의 기준에서 두경부 6%, 유방 10%, 골반부 6%의 오차를 보였다. 등선량곡선 90% 이상의 영역에서는 두경부 2%, 유방 1%, 글반부 0%의 오차를 보였다. 결 론: 치료 위치에 따른 오차의 원인과 개선점을 파악하여 보다 양질의 IMRT를 구축하기 위한 기반을 다질 필요가 있을 것으로 생각한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제53권4호
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• pp.184-190
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• 2020

Radiation therapy (RT) has improved patient outcomes, but treatment-related complication rates remain high. In the conventional 2-dimensional and 3-dimensional conformal RT (3D-CRT) era, there was little room for toxicity reduction because of the need to balance the estimated toxicity to organs at risk (OARs), derived from dose-volume histogram data for organs including the lung, heart, spinal cord, and liver, with the planning target volume (PTV) dose. Intensity-modulated RT (IMRT) is an advanced form of conformal RT that utilizes computer-controlled linear accelerators to deliver precise radiation doses to the PTV. The dosimetric advantages of IMRT enable better sparing of normal tissues and OARs than is possible with 3D-CRT. A major breakthrough in the treatment of esophageal cancer (EC), whether early or locally advanced, is the use of proton beam therapy (PBT). Protons deposit their highest dose of radiation at the tumor, while leaving none behind; the resulting effective dose reduction to healthy tissues and OARs considerably reduces acute and delayed RT-related toxicity. In recent studies, PBT has been found to alleviate severe lymphopenia resulting from combined chemo-radiation, opening up the possibility of reducing immune suppression, which might be associated with a poor prognosis in cases of locally advanced EC.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제46권2호
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• pp.48-57
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• 2021

Background: In this study, the complexities of step-and-shoot intensity-modulated radiation therapy (IMRT) plans in magnetic resonance-guided radiation therapy systems were evaluated. Materials and Methods: Overall, 194 verification plans from the abdomen, prostate, and breast sites were collected using a ⁶⁰Co-based ViewRay radiotherapy system (ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA). Various plan complexity metrics (PCMs) were calculated for each verification plan, including the modulation complexity score (MCS), plan-averaged beam area (PA), plan-averaged beam irregularity, plan-averaged edge (PE), plan-averaged beam modulation, number of segments, average area among all segments (AA/Seg), and total beam-on time (TBT). The plan deliverability was quantified in terms of gamma passing rates (GPRs) with a 1 mm/2% criterion, and the Pearson correlation coefficients between GPRs and various PCMs were analyzed. Results and Discussion: For the abdomen, prostate, and breast groups, the average GPRs with the 1 mm/2% criterion were 77.8 ± 6.0%, 79.8 ± 4.9%, and 84.7 ± 7.3%; PCMs were 0.263, 0.271, and 0.386; PAs were 15.001, 18.779, and 35.683; PEs were 1.575, 1.444, and 1.028; AA/Segs were 15.37, 19.89, and 36.64; and TBTs were 18.86, 19.33, and 5.91 minutes, respectively. The various PCMs, i.e., MCS, PA, PE, AA/Seg, and TBT, showed statistically significant Pearson correlation coefficients of 0.416, 0.627, -0.541, 0.635, and -0.397, respectively, with GPRs. Conclusion: The area-related metrics exhibited strong correlations with GPRs. Moreover, the AA/Seg metric can be used to estimate the IMRT plan accuracy without beam delivery in the ⁶⁰Co-based ViewRay radiotherapy system.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.85-92
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• 2017

목 적: 세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy; IMRT)에서 영상유도 시스템은 치료의 정확성 확보에 유리하다. 특히 골반치료의 경우 장기들의 위치와 모양이 환자상태 및 외부적 환경에 따라 변형이 발생하여 치료 전 확인이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 직장암 치료 시 골반 내 변화요인을 분석하였고, 자세의 재조정 방법을 고안해 적용하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 시행한 직장암 환자 40명을 대상으로 하였고, 환자들의 치료 전 영상 530건을 분석하였다. 평가 항목으로 골격구조, 방광, 직장 내 가스, 소장, 연부조직, 체중감소 여부를 매우 좋음, 좋음, 나쁨 3단계로 구분하였고 각각의 건수와 비율을 산출하였다. 나쁨의 경우가 1개 이상 시 각각의 방법으로 해당 항목에 대해 재조정을 시행하였으며 그 비율을 구하였다. 결 과: 각각의 평가조건에서 치료하기에 매우 좋은 경우는 19.2 %였다. 치료에 적절한 경우는 54.9 %, 치료에 부적절한 경우는 25.8 %였으며, 치료에 부적절한 경우에는 재조정을 시행하여 치료 진행을 하였다. 결 론: 골반 내 장기의 변화는 같은 환자일지라도 치료 시 마다 다른 결과를 나타냈다. 평가 지표에 따라 진행이 부적절한 경우는 25.8 %였으며 재조정을 통하여 환자 자세 재현성을 확보 후 치료가 가능하였다. 따라서 정밀하게 계획되는 IMRT의 직장암 치료 시에는 영상유도시스템을 이용하여 정확한 치료가 필요하다 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권4호
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• pp.196-202
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• 2016

We aim to develop the breast bolus by using a 3D printer to minimize the air-gap, and compare it to commercial bolus used for patients undergoing reconstruction in breast cancer. The bolus-shaped region of interests (ROIs) were contoured at the surface of the intensity-modulated radiation therapy (IMRT) thorax phantom with 5 mm thickness, after which the digital imaging and communications in mdicine (DICOM)-RT structure file was acquired. The intensity-modulated radiation therapy (Tomo-IMRT) and direct mode (Tomo-Direct) using the Tomotherapy were established. The 13 point doses were measured by optically stimulated luminescence (OSLD) dosimetry. The measurement data was analyzed to quantitatively evaluate the applicability of 3D bolus. The percentage change of mean measured dose between the commercial bolus and 3D-bolus was 2.3% and 0.7% for the Tomo-direct and Tomo-IMRT, respectively. For air-gap, range of the commercial bolus was from 0.8 cm to 1.5 cm at the periphery of the right breast. In contrast, the 3D-bolus have occurred the air-gap (i.e., 0 cm). The 3D-bolus for radiation therapy reduces the air-gap on irregular body surface that believed to help in accurate and precise radiation therapy due to better property of adhesion.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권3호
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• pp.169-174
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• 2016

The aim of this study is to investigate the delivery accuracy of intensity-modulated radiation therapy (IMRT) plans in the two-headed mode of the ViewRay$^{TM}$ system in comparison with that of the normal operation treatment plan of the machine. For this study, a total of eight IMRT plans and corresponding verification plans were generated (four head and neck, two liver, and two prostate IMRT plans). The delivered dose distributions were measured using ArcCHECK$^{TM}$ with the insertion of an ionization chamber. We measured the delivered dose distributions in three-headed mode (normal operation of the machine), two-headed mode with head 1 disabled, two-headed mode with head 2 disabled, and two-headed mode with head 3 disabled. Therefore, a total of four measurements were performed for each IMRT plan. The global gamma passing rates (3%/3 mm) in three-headed mode, head 1 disabled, head 2 disabled, and head 3 disabled were $99.9{\pm}0.1%$, $99.8{\pm}0.3%$, $99.6{\pm}0.7%$, and $99.7{\pm}0.4%$, respectively. The difference in the gamma passing rates of the three- and two-headed modes was insignificant. With 2%/2 mm, the rates were $96.6{\pm}3.6%$, $97.2{\pm}3.5%$, $95.7{\pm}6.2%$, and $95.5{\pm}4.3%$, respectively. Between three-headed mode and head 3 disabled, a statistically significant difference was observed with a p-value of 0.02; however, the difference was minimal (1.1%). The chamber readings showed differences of approximately 1% between three- and two-headed modes, which were minimal. Therefore, the treatment plan delivery in the two-headed mode of the ViewRay$^{TM}$ system seems accurate and robust.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.33-41
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• 2019

목 적: 식도암 방사선치료 시 세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT) 및 용적세기조절회전치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)에서 Jaw-Tracking 기법 유 무에 따라 저선량 영역에 대한 주변 정상장기의 용적선량을 분석하여 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본 원에서 사용하고 있는 선형가속기 VitalBeamTM(Varian Medical System, U.S.A)으로 식도암 방사선치료를 받은 27명을 대상으로 하였으며, 치료계획은 Eclipse(Ver. 13.6 Varian, U.S.A)를 이용하여 Jaw-Tracking(JT)을 사용한 치료계획과 Non Jaw-Tracking(NJT) 치료계획을 수립하였으며, 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV)에 빗장위림프절(Supraclavicular Lymph Nodes, SCL)이 포함되어 있는 T자형 PTV를 가진 환자를 대상으로 하였다. 조사범위에 대한 영향을 확인하기 위해 복강(Celiac) 포함 여부로 비교군을 나누었다. 수립된 치료계획의 비교를 위해 손상위험장기는 양측 폐, 심장, 척수를 비교하였으며 Conformity Index(CI), Homogeneity Index(HI)를 비교하였다. 임상적용 검증을 위해 전자포탈영상장치(Electronic Portal Imaging Device, EPID)를 이용하여 Portal Dosimetry를 실시하였고, 선량 영역의 임계치(Threshold)를 10 %, 5 %, 0 %로 매개변수로 설정하여 감마분석을 실시하였다. 결 과: 모든 치료계획은 3 mm / 3 %, 감마통과율 95 % 기준에 대해 Threshold 10 %의 경우 95 % 이상으로 JT, NJT 모두 통과하였으며, IMRT는 Threshold가 5 %, 0 %로 줄어들수록 JT보다 NJT의 값이 1 % 이상 줄어 들었다. IMRT에서 양측 폐의 $V_5$와 $V_{10}$은 JT에서 Celiac을 포함하지 않을 때 최대 14.7 %, 평균 8.5 %, 5.3 % 만큼 감소했고, $D_{mean}$은 $72.3{\pm}51cGy$ 감소하였으며, Celiac을 포함할 때 JT에서 선량감소가 증가하였다. 심장의 $D_{mean}$은 $68.9{\pm}38.5cGy$, 척수의 $D_{max}$는 $39.7{\pm]30.1cGy$만큼 감소하였다. VMAT은 JT기법 사용 시 폐에서 $V_5$ 평균 2.5 % 감소하였고, 심장 및 척수에서 소량 감소하였으며, Celiac 포함 시 JT의 선량감소가 증가하였다. 결 론: 식도암 치료계획에서 IMRT가 JT 사용 시 양측 폐의 $V_5$, $V_{10}$에서 유의미한 감소가 나타났고, 저 선량영역에서 조사범위가 클수록 선량감소가 크게 나타났다. 따라서 식도암 방사선치료에는 IMRT가 VMAT보다 JT 적용 시 더 효과적이며, 저 선량영역에서의 MLC 누설 및 투과선량으로부터 정상장기를 보호할 수 있다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.83-85
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• 2002

Yonsei Cancer Center introduced an IMRT System at the beginning of February, 2002. The system consists of CORVUS(NOMOS) inverse planning machine, LANTIS(SIEMENS), PRIMEVIEW and PRIMART Linac(SIEMENS). The optimization of CORVUS planning system with PRIMART is an important work to get an efficient treatment plan. So, we studied two Finite Size Pencil Beams, 1.0 x 1.0 cm$^2$ and 0.5 x 1.0 cm$^2$, and four leaf transmission sets, 5%, 10%, 20%, 33%. We compared the dose distribution of target volume and delivery efficiency of the plan results.