방사성 동위원소의 치료에 베타 방출 선원이 많이 이용되고 있다. 베타 방출 핵종 들은 투과력이 약해 방사선 도달거리 (range)가 짧아 병소내에 직접 주입하여 선택적으로 병소만을 조사하여 치료 의 효과를 얻을 수 있고 주변 정상 조직의 방사선 피폭을 줄일 수 있다. 최근 한국 원자력연구소의 원자로인 하나로를 이용하여 베타 입자 방출체인 Ho-l66 용액을 만들어 여기에 키토산 화합물을 표지 하였다. Ho-l66 은 고 에너지 베타 방출체라는 점과 일부 감마선이 방출됨으로써 감마카메라로 쉽게 영상을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 감마카메라로 얻은 평면 영상을 이용하여 Ho-l66으로 치료한 부위와 그 주변의 정상 장기들의 방사선 홉수선량을 구하였다. 감마카메라는 Siemens 의 2중 head를 가진 Multispect2 시스템이 이용되었고, 콜리메이터는 medium energy, 최대 에너지는 80 keV, 창은 20%로 5분간 영상을 획득하였다. Ho-166 에 대한 투과인자 (transmission factor)는 환자 있을 때와 없을 때의 영상으로 관심영역의 ROIs 의 비로 구하였다 .3일간의 평면 영상으로 유효반감기를 구하여 Marinelli 공식과 MIRD 공식으로 베타입자에 대한 방사선 흡수선량을 구하였다. 감마선에 의한 흡수선량은 매우 적으므로 무시하였다. Transmission factor는 환자에 따라 다르지만 1110 MBq(30 mCi)을 주입하여 치료에 임한 간암 환자의 경우 간은 4.6, 비장은 4.65, 폐는 3.34, 뼈는 5.65 의 값을 보였다. 방사선 홉수선량은 tumor 에는 179.7, 정상간에는 16.3, 비장은 18.5, 폐에는 7.0, 뼈에는 9.0 Gy 가 각각 계산되었다. 이를 tumor dose 에 100%로 normalization 시킬 경우 정상간, 비장, 폐, 뼈에 각각 9.1, 10.3, 3.9, 5.0%로 분포되었음을 알았다. 본 연구를 통하여 tumor dose 뿐만이 아니고 주변 주요 위험장기 (critical organ) 에 대한 방사선 흡수선량을 전ㆍ후면 평면영상으로 얻을 수 있음을 보여 줌으로써 평면영상법을 이용한 dosimetry 의 가능성을 보았다. 또한 주변 주요 위험 장기의 한계선량에 맞는 주입할 양을 결정하는데 기초 자료가 될 수 있음을 보여준다.
배경 : 방사선 외부 피폭에 대한 생물학적 선량측정방법에는 혈액학적 지표인 림프구 변화와 세포유전학적 지표인 염색체 분석을 통한 Ydr값이 가장 많이 사용되고 있다. 방사성 옥소 투여시와 같은 방사선 내부 피폭에 대해서는 생물학적 선량측정 방법에 대한 연구가 미흡하여 피폭정도는 물론 방사성 옥소 투여용량을 반영할 수 있는지의 여부도 알려져 있지 못하다. 목적 : 갑상선 질환자에게 방사성 옥소 투여후 림프구 변화와 Ydr값을 추적관찰하여 이들을 방사선 내부 피폭에 대한 지표로 이용할 수 있는지 알아보고자 하였다. 방법 : 갑상선 기능항진증 5명과 갑상선암 수술을 받은 35명의 환자를 대상으로 방사성 옥소 투여후 말초혈액 림프구 수를 2개원이상 추적검사 하였고, 림프구의 염색체 분석을 통해 Ydr값을 구했다. 결과: 1) 림프구 수는 방사성 옥소 투여 2주후 부터 감소되기 시작하여 6주와 8주후에 최대로 감소된후 점차 회복되었다. 2) 방사성 옥소량이 증가할 수록 림프구 수는 감소했다 (P<0.01) 3) Ydr값은 2주-8주 사이에는 대체로 일정하였다. 4) 방사성옥소 투여량에 따른 최대 Ydr값의 변화는 유의한 상관관계를 보였다 (p<0.00) 5) 2주째 Ydr값은 방사성옥소 투여량이 증가할 수록 증가하였다 (p<0.00) 6) 2주째 Ydr값은 2주째 림프구 수의 감소정도와 비례관계를 보였다 (p<0.00) 결론: 1) 방사성 옥소의 통상적 치료용량은 일시적 골수부전과 경도의 염색체이상을 초래하므로 8주 이상의 면밀한 추적관찰이 요구된다. 2) 생물학적 선량측정 방법으로서의 최대 림프구 감소치와 2주째 Ydr값과 최대 Ydr값은 방사성옥소 투여용량을 반영하는 지표로 사용할 수 있다.
Hong, Chae-Seon;Ju, Sang Gyu;Choi, Doo Ho;Han, Youngyih;Huh, Seung Jae;Park, Won;Ahn, Yong Chan;Kim, Jin Sung;Lim, Do Hoon
한국의학물리학회지:의학물리
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제30권3호
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pp.65-73
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2019
Purpose: We evaluated the motion-induced dosimetric effects on the field-in-field (FIF) technique for whole-breast irradiation (WBI) using actual patient organ motion data obtained from cine electronic portal imaging device (cine EPID) images during treatment. Materials and Methods: Ten breast cancer patients who received WBI after breast-conserving surgery were selected. The static FIF (SFIF) plan involved the application of two parallel opposing tangential and boost FIFs. To obtain the amplitude of the internal organ motion during treatment, cine EPID images were acquired five times for each patient. The outside contour of the breast (OCB) and chest wall (CW) contour were tracked using in-house motion analysis software. Intrafractional organ motion was analyzed. The dynamic FIF (DFIF) reflecting intrafractional organ motion incorporated into the SFIF plan was calculated and compared with the SFIF in terms of the dose homogeneity index (DHI90/10) for the target and V20 for the ipsilateral lung. Results: The average motion amplitudes along the X and Y directions were 1.84±1.09 mm and 0.69±0.50 mm for OCB and 1.88±1.07 mm and 1.66±1.49 mm for CW, respectively. The maximum motion amplitudes along the X and Y directions were 5.53 and 2.08 mm for OCB and 5.22 and 6.79 mm for CW, respectively. Significant differences in DHI90/10 values were observed between SFIF and DFIF (0.94 vs 0.95, P<0.05) in statistical analysis. The average V20 for the lung in the DFIF was slightly higher than that of the SFIF in statistical analysis (19.21 vs 19.00, P<0.05). Conclusion: Our findings indicate that the FIF technique can form a safe and effective treatment method for WBI. Regular monitoring using cine EPID images can be effective in reducing motion-induced dosimetric errors.
Soft tissue sarcoma of the head and neck is not frequent neoplasm, accounting for less than 1% of all malignant neoplasm in the region. The histological varieties include osteogenic sarcoma, malignant fibrous histiocytoma, rhabdomyosarcoma, fibrosarcoma, tenosynovial sarcoma, angiosarcoma and chondrosarcoma. Rhabdomyosarcomas of the head and neck usually occur in children under the age of 10 years (over 70%) and rarely develop in adults over the age of 20 years. The prevalent sites of involvement include the orbit, nasal cavity, external ear, paranasal sinus and soft tissue of mouth and the primary location of tumor is considered to be one of the important prognostic factors. Before the 1960s, when surgical resection was the only method of treatment, the 5-year survival rate was less than 20%, but recently it has been greatly improved by the multimodality treatment, combining surgery with chemotherapy and radiation therapy. Here we treated a rhabdomyosarcoma woman with three cycles of high dose chemotherapy followed by radiation therapy. After the, completion of preoperative treatments, successful result of more than partial response was achieved. Three months later total maxillectomy and radical neck dissection was performed. There was no evidence of tumor infiltration in the resected tumor and regional lymphnodes but metastasized tumor cells in cervical lymphnodes were detected. Tumor cell infiltration was also found on the bone marrow biopsy to evaluate the pancytopenia which occurred during postoperative recovery. Two months later she died of secondary bone marrow failure. We think that this multimodality treatment combining pre-operative chemotherapy, radiotherapy and surgery might play an important role in curative resection and eyeball preservation in patients with rhabdomyosarcoma involving the eyeball.
Manchester system 타입의 장착기중 상, 하부에 차폐체가 장착되어 있는 Henschke 장착기를 이용하여 자궁암 근접치료시 자궁 및 주변장기의 선량분포를 평가하기 위하여 치료계획수립에 사용되는 실용프로그램 결과와 몬테칼로 모의계산 결과를 비교하였다. 또한 자궁 및 주변 정상조직이 받은 선량을 계산하기 위해 ORNL(Oak Ridge National Laboratory)에서 수립한 여성의 MIRD (Medical Internal Radiation Dose)형 모의피폭체를 이용 하여 주변장기가 받는 선량을 MCNP로 계산하였다. 몬테칼로 모사에는 MCNP 4B코드를 사용하였으며, 실용계산프로그램에는 GAMMADOT를 이용하였다 MCNP계산에는 $^{192}Ir$ 선원과 장착기의 기하학적 모양을 정밀하게 모사하여 계산 오차를 줄이도록 하였으며, 치료계획용 실용계산프로그램의 계산 조건과 동일하게 치료선원의 강내 체류시간과 체류위치를 적용하여 선량을 계산하였다. 주요 선량 비교 평가점은 Manchester system에서 사용되는 4곳과 ICRU 38에서 Manchester system을 보완하기 위해 제시한 방광표면 및 직장이였다. 실용계산 결과는 MCNP모의계산의 결과와 비교했을 때 대부분 위치에서 상대오차 4% 이내의 결과를 보였고, 난형체의 차폐체 장착효과로 인한 방광과 직장에서의 선량감쇠효과는 각각 19%, 20%였다.
여닫이형 방사선 치료에서, 잔여 움직임으로 인하여 방사선은 실직적인 질병의 부위 뿐만이 아니라 주변 정상조직까지 투여 되도록 되어 있다. 비록 표적이 방사선 투여 중 움직이지만, 방사선이 최소한도로 실질적인 부위 (임상적 표적 체적)에 조사되기를 원한다. 본 연구의 목적은 여닫이형 치료에 있어서 방사선이 실질적인 표적에 투여되는지를 검증하고, 여닫이 범위, 움직임의 정도 및 임상적 표적체적의 크기의 변화에 따라, 표적및 주변 조직에 투여되는 방사선의 경향을 연구하는 데 있다. 이 목적을 달성하기 위하여, 실험 및 이론적인 연구를 고안하여 수행하였다. 직육각형 및 피라미드형의 표적 체적을 내포하는 팬텀을 만들어 움직이며 4차원 영상을 얻었다. 여러 여닫이 범위를 얻어진 영상에 적용하여 치료계획용 내부표적(표적체적 및 내부 움직임범위포함)을 만들었다. 직육각형 표적에는 전통적인 치료계획을 그리고 피라미드형 표적에는 세기 변조형 치료계획을 세웠다. 평판형 다이오드에 치료계획에서 얻어진 여닫이형 방사선을 수직으로 조사하여 실험적으로 선량평가를 수행하였고 또한 움직이는 상황에서 선량투여를 전산적으로 모사하였다. 본 연구는 두 표적에 대한 반음영 영역의 확장 및 움직임으로 인하여 방해 받았으나 확실하게 수행된 표적 선량투여 그리고 주변 조직에 투여된 상당량의 선량등을 수반하는 잔여움직임의 영향을 정량적으로 그리고 해석적으로 분석하였다. 선량-체적 히스토그램 분석에 따르면, 내부표적에는 여닫이 범위 또는 움직임 정도가 감소함에 따라 또한 표적체적이 증가함에 따라 선량이 증가함을 보였고, 내부 움직임 범위에 해당하는 체적에 대하여는 여닫이 범위 또는 움직임 정도가 감소함에 따라 선량이 증가하였고, 마지막으로 주변 정상조직에 대하여는, 내부 움직임 범위와는 반대의 경향을 보였다. 본 연구는 잔여움직임의 영향에 대하여 확실한 이해를 주었고 호흡행태가 재생되는한 불연속적인 투여과 표적의 움직임에도 불구하고 여당이형 방사선 치료는 안전함을 입증하였다. 본연구에서 수반된 절차와 전산적 모델은 여닫이형 치료의 시작점 검증, 주기적인 품질관리 및 환자별 검증에 사용될 수 있다. 환자별 영상에 선량을 재구성하는 방향으로 추후 연구가 필요하다.
Jeong, Songmi;Yoo, Eun Jung;Kim, Ji Yoon;Han, Chi Wha;Kim, Ki Jun;Kay, Chul Seung
Radiation Oncology Journal
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제31권4호
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pp.206-215
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2013
Purpose: Re-irradiation (re-RT) is considered a treatment option for inoperable locoregionally recurrent head and neck cancer (HNC) after prior radiotherapy. We evaluated the efficacy and safety of re-RT using Helical Tomotherapy as image-guided intensity-modulated radiotherapy in recurrent HNC. Materials and Methods: Patients diagnosed with recurrent HNC and received re-RT were retrospectively reviewed. Primary endpoint was overall survival (OS) and secondary endpoints were locoregional control and toxicities. Results: The median follow-up period of total 9 patients was 18.7 months (range, 4.1 to 76 months) and that of 3 alive patients was 49 months (range, 47 to 76 months). Median dose of first radiotherapy and re-RT was 64.8 and 47.5 $Gy_{10}$. Median cumulative dose of the two courses of radiotherapy was 116.3 $Gy_{10}$ (range, 91.8 to 128.9 $Gy_{10}$) while the median interval between the two courses of radiation was 25 months (range, 4 to 137 months). The response rate after re-RT of the evaluated 8 patients was 75% (complete response, 4; partial response, 2). Median locoregional relapse-free survival after re-RT was 11.9 months (range, 3.4 to 75.1 months) and 5 patients eventually presented with treatment failure (in-field failure, 2; in- and out-field failure, 2; out-field failure, 1). Median OS of the 8 patients was 20.3 months (range, 4.1 to 75.1 months). One- and two-year OS rates were 62.5% and 50%, respectively. Grade 3 leucopenia developed in one patient as acute toxicity, and grade 2 osteonecrosis and trismus as chronic toxicity in another patient. Conclusion: Re-RT using Helical Tomotherapy for previously irradiated patients with unresectable locoregionally recurrent HNC may be a feasible treatment option with long-term survival and acceptable toxicities.
호흡연동방사선치료(respiratory-gated radiation therapy)법을 적용한 세기조절방사선치료(intensity-modulated radiation therapy, IMRT) 시 환자의 호흡에 의한 장기 움직임 크기에 따른 계산된 선량분포와 측정된 선량분포의 차이를 분석하고자 한다. 치료를 완료한 폐암과 간암 환자 4명을 선택하였다. 한 환자당 5개의 조사면 총 20개의 조사면을 갠트리 각도를 모두 $0^{\circ}$로 변경하여 치료계획시스템(Eclipse Ver. 8.1, Varian Medical Systems, Inc., USA)으로 다시 계산하였다. 치료계획과 동일한 조건으로 각 IMRT 조사면을 2차원 이온전리함배열(MatriXX, IBA Dosimetry, Germany)을 자체 제작한 호흡모 플랫폼(respiratory simulating platform)위에 놓고 0, 1.0, 2.0, 및 3.0 cm 씩 호흡 움직임을 모사하여 일반적으로 치료에 사용되는 연동창 범위인 30~70% 위상을 선택하여 호흡연동방사선치료법으로 조사하여 선량분포를 측하였다. 계산된 선량분포와 측정된 선량분포의 2차원적 비교를 위해 소프트웨어(Omni-pro I'mRT, IBA Dosimetry, Germany)를 이용하여 3 mm/3%의 기준으로 감마 지표(gamma index)로 비교하였다. 움직임이 없을 때 감마 지표의 합격률이 평균 98.63% 였으며, 움직임을 1.0, 2.0, 3.0 cm으로 모사할 경우 합격률이 각각 평균 98.59%, 97.82%, 95.84%로 낮아졌다. 따라서 실제 환자에 대해 호흡연동방사선치료법을 적용한 세기조절방사선치료 시 병소의 움직임이 2 cm가 넘을 경우 ITV (internal target volume) 여유분을 크게 설정하거나 연동창을 좁게 선택하여야한다.
Yadav, Budhi Singh;Bansal, Anshuma;Kuttikat, Philip George;Das, Deepak;Gupta, Ankita;Dahiya, Divya
Radiation Oncology Journal
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제38권2호
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pp.109-118
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2020
Purpose: Hypofractionated radiotherapy (RT) is becoming a new standard in postoperative treatment of patients with early stage breast cancer after breast conservation surgery. However, data on hypofractionation in patients with advanced stage disease who undergo mastectomy followed by local and regional nodal irradiation (RNI) is lacking. In this retrospective study, we report late-term effects of 3 weeks post-mastectomy hypofractionated local and RNI with two-dimensional (2D) technique in patients with stage II and III breast cancer. Methods: Between January 1990 and December 2007, 1,770 women with breast cancer who were given radical treatment with mastectomy, systemic therapy and RT at least 10 years ago were included. RT dose was 35 Gy/15 fractions/3 weeks to chest wall by two tangential fields and 40 Gy in same fractions to supraclavicular fossa (SCF) and internal mammary nodes (IMNs). SCF and IMNs dose was prescribed at dmax and 3 cm depth, respectively. Chemotherapy and hormonal therapy was given in 64% and 74% patients, respectively. Late-term toxicities were assessed with the Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) scores and LENT-SOMA scales (the Late Effects Normal Tissue Task Force-Subjective, Objective, Management, Analytic scales). Results: Mean age was 48 years (range, 19 to 75 years). Median follow-up was 12 years (range, 10 to 27 years). Moderate/marked arm/shoulder pain was reported by 254 (14.3%) patients. Moderate/marked shoulder stiffness was reported by 219 (12.3%) patients. Moderate/marked arm edema was seen in 131 (7.4%) patients. Brachial plexopathy was not seen in any patient. Rib fractures were noted in 6 (0.3%) patients. Late cardiac and lung toxicity was seen in 29 (1.6%) and 23 (1.3%) patients, respectively. Second malignancy developed in 105 (5.9%) patients. Conclusion: RNI with 40 Gy/15 fractions/3 weeks hypofractionation with 2D technique seems safe and comparable to historical data of conventional fractionation (ClinicalTrial.gov Registration No. NCT04175821).
원전 주변의 농경지에서 생산되는 농산물은 방사능 오염으로 인해 체내 방사능 오염을 유발할 가능성을 가질 수 있다. 이에 원전 주변에서 채취된 농산물을 건조 처리하여 섭취에 의한 내부피폭선량 평가를 위해 $^{90}Sr$의 방사능 농도의 한계치를 알아보고자 하였다. 감마동위원소 분석결과 모든 시료에서 인공핵종은 검출되지 않았으며, 쌀에서 < 0.0166~0.0336 Bq/kg-fresh, 배추에서 <0.00586~0.0421 Bq/kg-fresh, 열무에서 <0.0135 ~0.106 Bq/kg-fresh, 배에서 0.0114 ~ 0.0901 Bq/kg-fresh 로서 평상변동범위 수준이었다. 일반인에 대한 연간 선량한도인 1.0 mSv 대비 쌀, 배추, 열무의 $^{90}Sr$에 대해 각각 0.0177%, 0.0222%, 0.0376%, 0.00243%가 나왔으며, 이 값은 일반인에 대한 법적 기준치 $1mSv/yr{\cdot}man$ 비해 0.1 % 미만의 값이 나타났다. 따라서 식생활에서 음식 섭취량 또는 연령을 고려하여 어린이, 어른이 섭취하는 식품에 대한 폭넓은 평가가 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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