• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.225-232
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• 2014

전유방절제술을 시행하고 방사선치료시 조사야에 흉벽과 IMNs이 포함되어 심장과 동측 폐에 고선량의 방사선이 흡수되어 만성이환율에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 전유방절제술을 시행한 유방암 환자의 방사선 치료시 IMRT와 VMAT 기법을 이용하여 선량분포양상을 비교하고자 한다. 유방암 진단을 받고 전유방절제술과 방사선 치료를 시행 받은 환자 중 PTV내에 IMNs가 포함되는 10명의 환자를 선택하여 환자의 흉벽조직, SCL, IMNs을 포함하여 각각 IMRT와 VMAT를 이용하여 치료계획을 실시한 후 PTV의 일치성과 심장 및 폐에 입사되는 선량을 서로 비교하고자 하였다. 그 결과 IMRT와 VMAT에서 모두 PTV의 일치성은 동일 양상(p<0.05)을 보였으며, 좌측유방암 환자인 경우 심장의 고선량 영역은 VMAT이 더 적은 체적으로 관찰(p<0.05)되었다. 폐선량의 경우 IMRT 보다 VMAT시 선량이 더 적게 관찰(p<0.05)되었다. IMNs을 포함하여 치료하는 경우 VMAT가 IMRT보다 방사선 치료 효율이 높을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.29-35
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• 2014

목 적 : 본 연구는 이미 상용화가 시작된 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료(Gated RapidArc) 이전의 자동화가 되지 않는 장비들에서 호흡 동조 방사선 치료(Gated radiation therapy)와 체적 세기조절 회전 방사선 치료(VMAT)를 동시에 시행할 수 있게 Gated RapidArc의 정확성을 분석하여 유용성을 평가하고, 진폭모드(Amplitude mode)를 이용하여 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 환자를 적용하여 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 방사선량 분포의 분석은 물 등가물질 고체 팬톰과 GafChromic 필름(EBT2 QD+, USA)을 이용하였으며, Film QA (ver. 2.2, USA) 필름 분석 프로그램을 이용하여 Gamma 인자(3%, 3 mm)를 분석하였다. 또한, 삼차원 선량 분포의 정확도를 확인하기 위해서 Matrixx(IBA Dosimery, Germany) 선량 측정 장비와 Compass(IBA Dosimetry, Germany) 선량 분석 프로그램을 이용하였다. 고체 팬톰을 이용한 호흡 동조 주기 신호는 4D 팬톰(Dynamic Thorax Phantom, CIRS, USA)과 Varian RPM(Real-Time Position Monitor) 호흡 동조 시스템을 이용하여 만들었으며, 자유호흡(free breathing)과 호흡정지(breath holding) 시에 따른 방사선량 분포를 각각에 대하여 분석 평가하였다. 환자에게 적용하기 위하여 2013년 2월부터 2013년 8월까지 간암환자 4명을 대상으로 4DCT의 영상을 얻기 위하여 충분한 호흡주기 연습후에 환자의 호흡주기에 맞게 위상모드(Phase mode)를 이용하여 환자가 고글의 호흡주기 패턴을 눈으로 보고 정확하게 따라할 수 있도록 하면서 4DCT의 영상을 획득하였다. Gated RapidArc 치료를 위하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 3회 호흡을 시행한 후 40%~60%의 구간에서 5~6초 호흡을 참을 수 있도록 연습을 하고, 치료 시 40%~60%의 구간에서 환자가 숨을 참을 때 Beam On 버튼을 눌러주는 방식의 반자동으로 치료를 시행하였다. 결 과 : 비 호흡 및 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료기법 간의 절대선량은 전산화 치료 계획을 이용한 계산값과 1% 이내의 차이를 보였으며, 치료 기법 간의 차이 또한 1% 이내의 차이를 보였다. Gamma 인자(3%, 3 mm)는 99% 이상의 일치함을 보였으며, 각 장기별 선량 차이는 대체로 95% 이상의 일치함을 보였다. 또한 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료를 위하여 만든 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기와 실제 환자의 호흡주기가 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다. 결 론 : 비 호흡 동조와 호흡 동조 시 체적 세기조절 회전 방사선 치료간의 절대 선량 및 방사선량의 분포가 매우 잘 일치함을 보였다. 이는 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료 기법을 이용하여 호흡에 따라 움직이는 흉부나 복부의 종양 치료에 적용이 가능한 것으로 사료된다. 또한 실제 치료환자를 대상으로 고글을 통하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 치료를 적용한 결과, 5~6초정도 정지된 호흡에서 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료가 원활히 이루어짐을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제34권1호
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• pp.18-25
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• 2016

Purpose: Radiotherapy of the neck is known to cause carotid artery stenosis. We compared the carotid artery dose received between volumetric modulated arc therapy (VMAT) and conventional fixed-field intensity-modulated radiotherapy (IMRT) plans in patients with early glottic cancer. Materials and Methods: Twenty-one early glottic cancer patients who previously underwent definitive radiotherapy were selected for this study. For each patient, double arc VMAT, 8-field IMRT, 3-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT), and lateral parallel-opposed photon field radiotherapy (LPRT) plans were created. The 3DCRT plan was generated using lateral parallel-opposed photon fields plus an anterior photon field. VMAT and IMRT treatment plan optimization was performed under standardized conditions to obtain adequate target volume coverage and spare the carotid artery. Dose-volume specifications for the VMAT, IMRT, 3DCRT, and LPRT plans were calculated with radiotherapy planning system. Monitor units (MUs) and delivery time were measured to evaluate treatment efficiency. Results: Target volume coverage and homogeneity results were comparable between VMAT and IMRT; however, VMAT was superior to IMRT for carotid artery dose sparing. The mean dose to the carotid arteries in double arc VMAT was reduced by 6.8% compared to fixed-field IMRT (p < 0.001). The MUs for VMAT and IMRT were not significantly different (p = 0.089). VMAT allowed an approximately two-fold reduction in treatment delivery time in comparison to IMRT (3 to 5 minutes vs. 5 to 10 minutes). Conclusion: VMAT resulted in a lower carotid artery dose compared to conventional fixed-field IMRT, and maintained good target coverage in patients with early glottic cancer.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권1호
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• pp.41-46
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• 2010

목 적: 유방암의 접선조사 시 쐐기필터를 이용한 Conventional RT 기법과 정적다엽조리개를 이용한 FiF-IMRT 기법을 이용하여 전산화 치료계획 시 발생하는 선량분포의 차이를 환자의 유방 크기와 형태에 따라 분류하여 비교 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 유방암 환자 30명을 대상으로 Eclipse treatment planning system ($Varian^{TM}$, USA, V8.0)을 사용하여 전산화 치료 계획을 시행하여 유방의 크기와 형태에 따라 분류하고, Dose Volume Histogram (DVH)을 이용하여 Conformity Index (CI)와 Homogeneity Index (HI)를 비교 분석하였다. 결 과: CI값은 ${\pm}1.2%$의 차이를 나타냈으며 FiF-IMRT의 경우 Conventional RT보다 HI값이 평균 1.67% 낮은 값으로 유방의 크기와 형태에 따른 분류값과 ${\Delta}HI$ (%)값의 상관관계를 알아본 결과 단면길이와 부피에서 높은 상관관계를 보였으며 통계적으로 유의(P<0.01)하였다. 결 론: 유방의 단면 길이와 부피가 증가할수록 Conventional RT의 경우보다 FiF-IMRT로 전산화 치료계획 시 유방 내의 선량 균등성이 향상되었으며 유방의 크기에 따라 그 효과가 다르므로 유방의 크기에 따른 적절한 치료계획이 필요할 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제37권4호
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• pp.271-278
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• 2019

Purpose: To investigate the differences in treatment outcomes between two radiation techniques, intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and three-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT). Materials and Methods: We retrospectively analyzed 160 (IMRT = 23, 3DCRT = 137) patients with stage I glottic cancer treated from January 2005 through December 2016. The IMRT was performed with TomoTherapy (16 patients), volumetric-modulated arc therapy (6 patients), and step-and-shoot technique (1 patient), respectively. The 3DCRT was performed with bilateral parallel opposing fields. The median follow-up duration was 30 months (range, 31 to 42 months) in the IMRT group and 65 months (range, 20 to 143 months) in the 3DCRT group. Results: The 5-year overall survival and 3-year local control rates of the 160 patients were 95.7% and 91.4%, respectively. There was no significant difference in 3-year local control rates between the IMRT and 3DCRT groups (94.4% vs. 91.0%; p = 0.587). Thirteen of 137 patients in the 3DCRT group had recurrences. In the IMRT group, one patient had a recurrence at the true vocal cord. Patients treated with IMRT had less grade 2 skin reaction than the 3DCRT group, but this had no statistical significance (4.3% vs. 21.2%; p = 0.080). Conclusion: IMRT had comparable outcomes with 3DCRT, and a trend of less acute skin reaction in stage I glottic cancer patients.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권1호
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• pp.53-65
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• 2001

목적 : 비인강암 환자의 국소제어율을 향상시키기 위한 목적으로 보상 여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료방법(intensity modulated radiation therapy : IMRT)을 계획하고 기존 3차원 입체조형치료방법과 비교하여 최적의 방사선치료방법을 모색하고자 한다. 대상 및 방법 : 3-차원 입체조형치료계획으로 치료받았던 비강암환자(T4N0M0) 1예를 선택하여 치료면의 굴곡과 뼈, 공동 등 불균질 조직으로 인하여 발생되는 표적체적의 선량분포를 균일하게 만들고 주변 정상장기의 손상을 최소화하기 위한 일차 입사선량의 강도 조절을 보상여과판으로 시행 하였다. 환자는 열변성 plastic mask로 고정시킨 후 치료조준용 CT Scan (PQ5000)을 이용하여 3 mm 간격으로 scan 하고 가상조준장치(virtual simulator)와 3차원 방사선치료계획 컴퓨터$(ADAC-Pinnacle^3)$를 이용하여 보상여과판을 제작하였다. 각 조사면을 세분한 소조사선(beamlet)의 강도 가중치(weighting)를 계산하고 가중치에 따른 선량 감약을 보상여과판의 두께로 환산하여 판별이 쉽도록 도표화하였다. 방사선 치료성과의 기준은 정량적으로 평가할 수 있는 선량체적표(dose volume histogram : DVH)와 종양억제확율(tumor control probability : TCP)및 정상조직 손상확율(normal tissue complication probability : NTCP)의 수학적 관계식을 이용하여 치료효과를 평가하였다. 결과 : 전방위 IMRT에서 계획용표적체적(planning target volume: PTV)내의 최소선량과 최대선량의 차이가 입체조형치료계획보다 약간 증가하였으며 평균선량은 강도조절치료계획에서 약 $10\%$, 더 높았고 전체 방사선량의 $95\%$가 포함되는 체적(V95)은 비교적 양쪽 설계방법에서 비슷한 양상을 보이고 있었다. 주위 건강장기들의 DVH에서 방사선에 민감한 장기인 시신경, 측두엽, 이하선, 뇌간, 척수, 측두하악골관절 등은 강도조절치료계획에서 많이 보호되었다. PTV의 종양제어확율은 입체조형치료계획과 강도변조치료계획에서 모두 비교적 균일하였으며 계획선량이 50 Gy에서 80 Gy로 증가함에 따라 TCP가 0.45에서 0.56으로 완만하게 증가하였다. 척수, 측두하악골 관절, 뇌간, 측두엽, 이하선, 시신경교차, 시신경 등 정상장기의 손상확율은 입체조형치료계획보다 강도조절치료계획에서 월등히 감소되었으며 특히 뇌간(brain stem)의 NTCP는 입체조형치료계획에서 보다 강도조절치료계획에서 훨씬 적은 값(0.3에서 0.15)으로 감소되었다. 계획선량의 증가에 따른 TCP와 NTCP를 입체조형치료계획과 강도조절치료계획에서 TCP는 공히 완만한 증가를 보였으나 NTCP값은 선량증가에 비례적으로 증가하였고 입체조형치료계획이 강도조절치료계획보다 월등히 증가하였다. 결론 : 보상여과판을 이용한 전방위 강도변조 방사선치료에서 PTV내의 선량 균일도의 개선은 없었지만 뇌간, 척수강 등 정상장기의 피폭을 줄일 수 있었다. 특히 인체표면의 굴곡이 심하거나 뼈, 동공 등으로 종양에 도달하는 방사선량분포가 균일하지 않을 경우 매우 유리한 치료방법이였다. 방사선치료성적을 평가함에 있어 DVH와 TCP, NTCP 등 수학적 척도를 이용함으로서 치료성과의 예측, 종양선량의 증가(dose escalation), 방사선수술의 지표 및 방사선치료의 질적 상황을 정량적 수치로 평가할 수 있어 방사선치료성과 향상에 기여할 수 있다고 생각한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.110-115
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• 2014

원발성 폐암의 정위적 체부 방사선치료(Stereotatic Body Radiation Therapy; SBRT)시에, 종양주위의 빔 배열을 균등하게 한 $360^{\circ}$회전각도(Equally angles; EA)와 종양주위의 빔 배열을 부분각도(Partially angles; PA)로 배열한 치료계획의 선량차이를 확인하기 위하여, 세기조절방사선치료(Intensity-modulated radiation therapy, IMRT)와 체적변조회전치료(Volumetric-modulated arc therapy, VMAT)의 종양의 선량, 동측 폐의 선량, 반대측 폐의 선량, 손상위험장기(Organ at risk, OAR)의 선량, 치료효율 등을 비교분석 하였다. 12명의 환자에서 각각 4종류($IMRT_{EA}$, $IMRT_{PA}$, $VMAT_{EA}$, $VMAT_{PA}$)의 치료계획을 생성하였으며, 처방선량은 총 선량 60 Gy, 4회 분할치료로 표적체적 95%에 대해 100% 선량이 포함되게 하였다. IMRT와 VMAT의 치료계획 평가에서 $360^{\circ}$회전각도의 빔 균등배열과 부분각도 빔 배열에서 변수중 선량일치지수, 균질성지수, 고선량 유출, $D_{2cm}$, $R_{50}$은 빔 배열에 따라 크게 차이가 나지 않았다. 또한 손상위험장기인 척수, 기관지, 식도의 최고선량은 각각의 방법에 따라 차이를 나타내었다. 특히 $HDS_{location}$에서 21.63%와 26.46%의 큰 차이를 나타내었다.

• 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.

• 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.

• 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.