• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.57-68
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• 2017

목 적: 본 연구는 모양이 불규칙하고 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)에 매우 인접한 타겟(Target)의 방사선 치료 시, 비동일평면상(Non-coplanar)의 빔(Beam)을 이용한 Fixed-field 세기변조 방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)와 용적변조회전 방사선치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT) 치료계획의 유용성을 평가 및 비교해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 True Beam STX(Varian Medical Systems, USA)를 이용하여 전체 두피(Whole Scalp), 부분적 두피(Partial Scalp), 그리고 전체 뇌실(Whole Ventricle)에 방사선 치료를 받은 환자 중 각 부위별로 2명 씩, 총 6명을 대상으로 하였다. VMAT 치료계획 시, Beamlet에 포함되는 OAR의 용적을 최소화하기 위해 Coplanar 또는 Non-coplanar 빔을 이용하였고, Fixed-field IMRT는 6명 모두 2개 이상의 카우치(Couch) 각도를 이용한 Non-coplanar IMRT(이하 ncIMRT)로 치료계획 하였다. 결 과: 양측 수정체, 양측 시신경, 시신경 교차, 그리고 뇌 줄기의 최대선량과 양측 안구와 해마의 평균선량을 측정하였고, 6명 모두 9개의 OAR 중 6개 이상에서 VMAT 치료계획이 ncIMRT보다 1.1배에서 8.2배가량 높은 선량 값을 나타내었다. 전체 두피와 부분적 두피의 치료 시, 20 Gy가 조사되는 뇌의 용적은 VMAT이 ncIMRT의 2배 이상이었고, 전체 뇌실의 치료 시에는 두 치료계획이 큰 차이를 보이지 않았다. 타겟 Coverage는 두 치료계획 모두 $PTV_{100%}=95%$를 만족시켰고, 타겟 내 최대선량과 치료 시 필요한 총 Monitor Unit(MU)은 ncIMRT가 VMAT보다 높았으며 두 치료계획 모두 임상적용을 위한 Gamma test 시행 결과, 2 mm/2 % 조건을 통과하였다. 결 론: 본 연구 결과, ncIMRT는 VMAT에 비해 치료 시 필요한 MU가 높아 치료시간과 장비의 로딩(Loading)을 증가시키므로 치료의 효율성은 다소 떨어지지만, VMAT과 비슷한 타겟 Coverage를 유지하면서, OAR의 선량은 훨씬 감소시키는 것을 알 수 있었다. 따라서 모양이 불규칙하고 OAR에 매우 인접해 있는 타겟의 방사선 치료 시에는 ncIMRT 치료계획을 고려해 볼 필요가 있다고 사료된다.

• 대한방사선협회지
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• 제25권1호
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• pp.63.2-64
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• 1999

• 대한방사선치료학회지
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• 제11권1호
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• pp.115-119
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• 1999

• Radiation Oncology Journal
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• 제38권2호
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• pp.138-147
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• 2020

Purpose: To evaluate the dosimetric variations in patients of head and neck cancer treated with definitive or adjuvant radiotherapy using optimized non-coplanar (ncVMAT) beams with coplanar (cVMAT) beams using volumetric arc therapy. Materials and Methods: Twenty-two patients of head and neck cancer that had received radiotherapy using VMAT in our department were retrospectively analyzed. Each of the patients was planned using coplanar and non-coplanar orientations using an optimized couch angle and fluences. We analyzed the Conformity Index (C_IRTOG), Dose Homogeneity Index (DHI), Heterogeneity Index (HI_RTOG), low dose volume, target and organs-at-risk coverage in both the plans without changing planning optimization parameters. Results: The prescription dose ranged from 60 Gy to 70 Gy. Using ncVMAT, C_IRTOG, DHI and HI_RTOG, and tumor coverage (ID_95%) had improved, low dose spillage volume in the body V_5Gy was increased and V_10Gy was reduced. Integral dose and intensity-modulated radiation therapy factor had increased in ncVMAT. In the case of non-coplanar beam arrangements, maximum dose (D_max) of right and left humeral head were reduced significantly whereas apex of the right and left lung mean dose were increased. Conclusion: The use of ncVMAT produced better target coverage and sparing of the shoulder and soft tissue of the neck as well as the critical organ compared with the cVMAT in patients of head and neck malignancy.

• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.31-39
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• 2011

목 적: 카우치의 회전없이 갠트리 회전에 국한된 토모테라피 치료 시 환자머리의 각도를 올려 non-coplanar 빔처럼 치료하는 방법을 모색하였다. 이러한 방식의 토모테라피 치료 시 환자자세와 구강고정기구의 사용으로 인한 치료시 환자의 움직임을 분석하여 임상 치료에 이와 같은 결과를 참조하여 보다 정밀하고 정확한 치료를 하는데 도움을 주고자 한다. 대상 및 방법: 나선형 토모테라피를 이용하여 방사선 치료를 받는 뇌종양 환자 8명을 대상으로 모의치료 시 기존의 방식대로 앙와위(supine)자세에서 2명의 환자는 S-plate를 사용하여 환자의 머리를 원래대로 똑바로 하고 머리고정장치(thermoplastic mask)를 사용하였고, 3명의 환자는 S-plate에 Variable Axis Baseplate를 장착하여 머리의 각도를 올린 후 머리고정기구를 사용하였으며, 나머지 3명의 환자는 두 번째 그룹의 환자들과 동일한 방법으로 머리를 올린 후 환자가 아래로 밀려 내려가는 것을 줄이고자 하는 방안으로 구강고정기구(mouthpiece immobilization device)와 머리고정기구를 사용하였다. 토모테라피 치료 계획용 장비로 치료계획을 세운 후 치료를 시행하였다. 치료 시 초고압 전산화단층 촬영(Megavoltage computed tomography; MVCT)을 치료 후에 한번 더 시행하여 lateral (X), longitudinal (Y), and vertical (Z) 각 방향의 이동값을 확인하고 전체의 움직임을 vector값($\sqrt{x^2+y^2+z^2}$)으로 계산하여 치료 중 오차를 살펴보고 정상 뇌를 포함한 결정장기에 들어가는 선량을 비교하였다. 결 과: 세 그룹으로 나누어 X, Y, Z, vector값으로 치료 중 오차를 비교하였다. 치료 전 MVCT의 보정 값으로 이동하여 치료하고 난 후 그대로 치료 후 MVCT를 시행한 후의 보정 값(X, Y, Z)은 0에 가까워야 환자의 움직임이 적은 것으로 알 수가 있다. Variable Axis Baseplate과 S-plate를 사용하여 머리의 각도를 올린 상태로 치료한 환자를 똑바로 치료한 환자와 비교했을 때, 머리를 기울여서 치료하다 보니 X축에 비해(13% 감소) 아래로 밀려 Y (109% 증가), Z (88% 증가)축의 이동값이 상대적으로 컸다. 머리를 기울인 후, 구강고정기구를 사용한 경우는 사용하지 않은 그룹보다 X축의 이동은 평균값이 9.4% 증가하였지만, 상대적으로 움직임이 많았던 Y축은 이동의 평균값이 64% 이상, Z축은 평균값이 67% 이상, vector값은 59% 이상 감소하였다. 8명의 환자 중 전두엽과 기저핵의 왼쪽에 종양이 위치한 환자의 경우 non-coplanar 방식으로 치료할 경우, 선량의 평균값이 오른쪽 눈에는 38%, 왼쪽 눈에는 23%, 시신경교차에는 30%, 뇌간에는 27%, 정상 뇌에는 8% 감소하는 결과를 보였다. 결 론: Coplanar 방식의 IMRT 치료만 가능한 토모테라피는 이러한 단점을 보완하기 위해 종양이 결정장기 주위에 있거나 고선량으로 치료해야 하는 경우 인위적으로 머리를 기울이고 구강고정기구를 함께 사용하여 환자의 움직임을 최소화하면서 non-coplanar 방식을 적절히 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제2권2호
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• pp.121-128
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• 1991

뇌정위적 방사선 수술 시 정확한 3차원적 선량분포에 대한 정보가 필요한다. 3차원적 치료계획은 최적선량분포를 얻기위한 것이며 환자 데이타, 선량분포, 방사선 조사 요소들에 대한 3차원적인 관계를 다루어야만 한다. 원형 조사면에 대한 single 조사면 선량 데이타와 3차원 선량 알고리듬을 이용하여 non-coplanar moving arcs 에 대한 3차원적 선량모델이 개발되었다. 뇌정위적 방사선 수술시 3차원 선량 알고리듬의 적용과 여러경우에 대한 응용에 대하여 논의되어진다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제33권
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• pp.117-125
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• 2021

목 적: 본 연구는 뇌 정위 방사선수술에서 비 동일 면빔 사용 시 couch 회전에 따른 Set-up 오차에 대한 상관관계를 알아보고 선량 학적 차이 평가를 통해 치료 용적의 추가적인 margin 설정을 제안하고자 한다. 대상 및 방법: 4개의 Arc beam을 사용하였으며 전체 beam 중에 non coplanar beam의 빈도 수를 달리하는 각각의 시나리오 치료 계획을 만들었다. 이후 couch를 회전한 후 Exact system을 이용하여 couch Setup 오차 값을 측정하였다. 이를 적용하여 재 치료 계획을 만들어 선량적 정확성을 평가하였다. 결 과 : Couch가 30°, 45°, 60°, 90°로 회전하였을 시 X축 이동 값의 평균은 각 0.29 mm, 0.26 mm, 0.51 mm, 0.08 mm으로 측정되었다. Y축 이동 값의 평균은 각 0.75 mm, 0.5mm, 0.35 mm, 0.29 mm 으로 측정되었다. Z축 이동 값의 평균은 각 0.5 mm, 0.28 mm, 0.22 mm, 0.1 mm으로 측정되었다. 선량 학적 결과로는 1-NC VMAT, 2-NC VMAT, 3-NC VMAT 모두 각 initial plan 대비 D99에서 0.1%, 3.1%, 1.9% 선량 감소하였고 1-NC VMAT의 GTV의 CI(Conformity Index)는 0.8이며 2-NC VMAT는 0.79, 3-NC VMAT는 0.75이다. 결 론 : NC-VMAT의 뇌 정위 방사선수술 시 전체 beam의 개수 중 50% 이상의 non coplanar beam을 사용하여 치료하는 경우 couch 회전 시 image verification 이 각각 필요하다. 그러나 선형가속기 장비 특성상 couch가 회전된 상태에서 image verification이 가능하지 않다면 GTV에 couch 회전으로 인한 최대 오차 값을 포함하는 1.5 mm margin을 추가하여 치료 계획을 수립하는 것이 유용할 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.115-122
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• 2015

목 적 : 폐암환자의 비동일면 선속 빔(Non-coplanar beam) 을 이용한 방사선치료 시 HeaxPOD evo RT system(6D couch)의 정확성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 SBRT 환자 중 비동일면 선속 빔을 사용한 폐암환자 13명과, 동일면 선속 빔을 사용하는 폐암환자 10명을 대상으로 하였다. 대상 환자의 자세보정에 있어 Pitch, Roll, Yaw 방향에 대한 보정을 적용, 미적용으로 구분하고, 레이저(Laser)를 Arccheck(Helical grid diode detectors)의 동 중심점에 정렬시킨 후 Arccheck으로 ${\gamma}$값과 전리함(Pinpoint type chamber)을 이용하여 점 선량을 측정하였다. 평가를 위해 점 선량 측정값과 ${\gamma}$-Index(3% / 3 mm, 2% / 2 mm)를 지표로 비교분석 하였다. 결 과 : HexaPOD 미적용 시 치료계획과 비교하여 동일평면 선속 빔의 경우 ${\gamma}$-Index<1(${\gamma}=1$, 3% / 3 mm) 비율은 97.3%, 점 선량은 0.8% 의 차이를 보였다. 비 동일평면 선속 빔의 경우 각각 90.8%, 0.7%로 나타났다. HexaPOD 적용 시, 같은 조건에서 동일평면 선속 빔의 경우 각각 99.5%, 0.6%를 나타냈으며, 비 동일평면 선속 빔의 경우 각각 97.8%, 0.5%의 결과를 나타냈다. ${\gamma}$-Index<1(2% / 2 mm)의 경우, HexaPOD 미적용 시 동일평면 선속 빔의 경우 82%, 비 동일평면 선속 빔의 경우 78.3%를 나타냈으며 HexaPOD 적용 시 각각 91.2%, 93.4%의 결과가 나타났다. 결 론 : HexaPOD를 적용한 경우가 더욱 정확성이 향상되는 것을 확인할 수 있어, 고 정밀 방사선치료의 비 동일평면 선속 빔 사용 시 HexaPOD 사용이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제47권4호
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• pp.271-278
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• 2024

This study aimed to evaluate the impact of changes in beam arrangement and arc counts on dosimetric factors in volumetric modulated arc therapy (VMAT) inverse radiation therapy planning for hippocampal-avoidance whole brain radiation therapy (HA-WBRT) by using the Elekta Monaco radiation therapy planning system (RTPs). For coplanar VMAT, both the arc per beam (APB) method and the beam determined arc(BDA) method, which is determined by the number of beams, were applied. For non-coplanar VMAT, the BDA method was utilized, and a total of 9 treatment plans were established by varying the arc counts. All radiation therapy plans met the radiation oncology group (RTOG) 0933 protocol standards, and 14 dosimetric factors were compared and analyzed. The results showed that the BDA-NC VMAT method demonstrated superior performance in terms of planning target volume (PTV) coverage and protection of normal organs, while APB-VMAT was advantageous in terms of hippocampal protection, monitor unit and delivery time. This study is expected to contribute to the efficient establishment of HA-WBRT plans considering the changes in beam arrangement and rotation arc numbers in Monaco RTPs.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제36권1호
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• pp.36-42
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• 2019

Background: The purpose of this study was to evaluate the efficacy and feasibility of non- coplanar whole brain radiotherapy (NC-WBRT) for parotid sparing. Methods: Fifteen cases, previously treated with WBRT were selected. NC-WBRT plans were generated. The beam arrangement for the non-coplanar plans consisted of superior anterior, right, and left beams. After generation of the non-coplanar plans a field-in-field technique was applied to the bilateral parallel opposed beams in order to reduce maximum dose and increase dose homogeneity. The NC-WBRT plans were subsequently compared with the previously generated bilateral WBRT (B-WBRT) plans. A field-in-field technique was also used with the B-WBRT plans according to our departmental protocol. As per our institutional practice a total dose of 30 Gy in 10 fractions of WBRT was administered 5 days a week. Results: The mean dose to the parotid gland for the two different plans were 16.2 Gy with B-WBRT and 13.7 Gy with NC-WBRT (p<0.05). In the NC-WBRT plan, the V5Gy, V10Gy, V15Gy, V20Gy, and V25Gy of the parotid were significantly lower (p<0.05) than those of the B-WBRT plan. The $D_{max}$ of the lens was also lower by 10% with NC-WBRT. Conclusion: The use of NC-WBRT plans could be a simple and effective method to reduce irradiated volumes and improve the dose-volume parameters of the parotid gland.