• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권2호
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• pp.59-65
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• 2018

Background: We analyzed changes in the doses, structure volumes, and dose-volume histograms (DVHs) when data were transferred from one commercial treatment planning system (TPS) to another commercial TPS. Materials and Methods: A total of 22 volumetric modulated arc therapy (VMAT) plans for nasopharyngeal cancer were generated with the Eclipse system using 6-MV photon beams. The computed tomography (CT) images, dose distributions, and structure information, including the planning target volume (PTV) and organs at risk (OARs), were transferred from the Eclipse to the MRIdian system in digital imaging and communications in medicine (DICOM) format. Thereafter, DVHs of the OARs and PTVs were generated in the MRIdian system. The structure volumes, dose distributions, and DVHs were compared between the MRIdian and Eclipse systems. Results and Discussion: The dose differences between the two systems were negligible (average matching ratio for every voxel with a 0.1% dose difference criterion = $100.0{\pm}0.0%$). However, the structure volumes significantly differed between the MRIdian and Eclipse systems (volume differences of $743.21{\pm}461.91%$ for the optic chiasm and $8.98{\pm}1.98%$ for the PTV). Compared to the Eclipse system, the MRIdian system generally overestimated the structure volumes (all, p < 0.001). The DVHs that were plotted using the relative structure volumes exhibited small differences between the MRIdian and Eclipse systems. In contrast, the DVHs that were plotted using the absolute structure volumes showed large differences between the two TPSs. Conclusion: DVH interpretation between two TPSs should be performed using DVHs plotted with the absolute dose and absolute volume, rather than the relative values.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제44권4호
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• pp.149-155
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• 2019

Background: Magnetic resonance (MR) image guided radiation therapy system, enables real time MR guided radiotherapy (RT) without additional radiation exposure to patients during treatment. However, MR image lacks electron density information required for dose calculation. Image fusion algorithm with deformable registration between MR and computed tomography (CT) was developed to solve this issue. However, delivered dose may be different due to volumetric changes during image registration process. In this respect, synthetic CT generated from the MR image would provide more accurate information required for the real time RT. Materials and Methods: We analyzed 1,209 MR images from 16 patients who underwent MR guided RT. Structures were divided into five tissue types, air, lung, fat, soft tissue and bone, according to the Hounsfield unit of deformed CT. Using the deep learning model (U-NET model), synthetic CT images were generated from the MR images acquired during RT. This synthetic CT images were compared to deformed CT generated using the deformable registration. Pixel-to-pixel match was conducted to compare the synthetic and deformed CT images. Results and Discussion: In two test image sets, average pixel match rate per section was more than 70% (67.9 to 80.3% and 60.1 to 79%; synthetic CT pixel/deformed planning CT pixel) and the average pixel match rate in the entire patient image set was 69.8%. Conclusion: The synthetic CT generated from the MR images were comparable to deformed CT, suggesting possible use for real time RT. Deep learning model may further improve match rate of synthetic CT with larger MR imaging data.

• 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.

• Radiation Oncology Journal
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• 제22권1호
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• pp.33-39
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• 2004

목적 : 삼성서울병원 방사선종양학과에서는 1994년 개원 초부터 방사선치료를 받은 환자를 대상으로 자체 종양등록시스템을 운영하고 있다. 본 연구에서는 삼성서울병원 방사선종양학과 종양등록시 스템을 소개하고, 종양등록 현황을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 삼성서울병원 통합방사선관리 시스템의 한 부분이 종양등록 시스템이다 종양등록 시스템은 환자정보, 진단 정보, 치료정보로 구성되어 있으며, 모든 입력은 한 화면에서 이루어지며, 마우스만 가지고 입력이 가능하다. 2002년 7월까지 종양등록 시스템에 등록된 10,000예의 환자군에서 199명을 무작위 추출하여, 추출된 환자들의 등록된 종양정보와 실제 의무기록을 비교하여 입력이 누락되었거나 다른 정보가 등록되었는지 확인하였다. 결과 : 전체 대상 환자 199예 중 입력 오류가 발생한 경우는 15예(7.5%)에서 17건이었고, 진단정보와 치료정보에서 각각 8건, 9건이었다. 진단정보는 상병, 조직병리, AJCC 병기 및 전신수행능력이 잘못 입력된 경우였고, 치료정보중에는 병용치료 종류, 추적관찰 개시일 및 방사선치료 완결 유무 항목에서 오류가 있었다. 담당 의사별 오류를 분석하여 보았는데, 중복 점검이 시행된 경우에 모류는 3.7%에 불과하였지만 중복 점검이 되지 못한 경우는 15.6%의 오류가 있었다. 결론 : 종양등록 시스템을 이용하여 개별 항목별로는 모두 2% 이내의 오류에 불과하였다. 그러나, 정보의 질을 보다 향상시키기 위해서는 입력자의 성실성 및 종양등록에 대한 전문지식을 높이고, 주기적인 타당도 검사 및 중복점검 체계의 확립이 필요하겠다. 또한, 종합병원정보 시스템과 연계된 항목을 적극 활용할 수 있겠으나, 이를 위해서는 먼저 종합병원정보 시스템 내 종양등록 정보의 수준이 검증되어야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권4호
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• pp.360-366
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• 2010

최근 정밀한 암 치료를 위해 방사선 치료기술이 강도변도 방사선치료, 영상유도 방사선치료 등의 눈부신 발전을 이루어 왔다. 2000년 이후로는 치료실에서 환자의 실제 치료위치를 정확히 파악하여 정밀한 치료를 가능하게 하는 영상 유도방사선 치료기술이 사용되고 있으며 가장 중요한 기술 중 하나가 방사선 치료 전에 다양한 방법의 의료 영상을 이용하여 환자의 치료 위치를 보정하는 것으로 가장 최근의 기술로는 선형가속기에 장착된 2차원 평면검출기를 이용한 콘빔CT (Cone Beam CT: CBCT)가 사용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 CBCT의 "half fan" 조건에서 획득된 projection영상을 이용하여 360도 회전한 모든 영상이 아닌 제한된 각도에서 획득한 투사영상을 이용하여 환자의 해부학적 정보를 볼 수 있는 디지털 영상합성영상(Digital Tomosynthesis) 기술을 구현하였고 실제 위치교정을 위해 촬영된 환자 데이터를 이용하여 방사선 치료 환자 위치 교정을 위한 효용성을 검증하였다. 그 결과 동일 단층상에서의 해부학적 정보 표현에서 CBCT 영상과 비교하였을 때 유사성을 보였고 선량적인 측면에서 우월성을 나타냈다. 이러한 DTS의 장점을 극대화 하고 최적화가 이루어진다면 방사선 치료 위치 보정용으로 CBCT를 대체 할 수 있는 기술이 될 수 있을 것이라 기대한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권1호
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• pp.167-174
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• 1993

Recently, stereotactic radiosurgery plan is required with the information of 3-D image and dose distribution. A project has been doing if developing LINAC based stereotactic radiosurgery since April 1991. The purpose of this research is to develop 3-D radiosurgery planning system using personal computer. The procedure of this research is based on two steps. The first step is to develop 3-D localization system, which input the image information of the patient, coordinate transformation, the position and shape of target, and patient contour into computer system using CT image and stereotactic frame. The second step is to develop 3-D dose planning system, which compute dose distribution on image plane, display on high resolution monitor both isodose distribution and patient image simultaneously and develop menu-driven planning system. This prototype of radiosurgery planning system was applied recently for several clinical cases. It was shown that our planning system is fast, accurate and efficient while making it possible to handle various kinds of image modalities such as angiography, CT and MRI. It makes it possible to develop general 3-D planning system using beam's eye view or CT simulation in radiation therapy in future.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권6호
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• pp.567-572
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• 2018

Radiation therapy is one of the beneficial choices in the treatment of cancer. This is a comparison of TPS(Treatment Planning System) and GEANT4-DICOM, which should be preceded by the best radiation therapy. A treatment plan for prostate cancer was established with Eclipse and the point doses 366.1 cGy, 189.1 cGy, 213.4 cGy, 127 cGy, 105.7 cGy of any five prostate, bladder, rectum, right femoral head and left femoral head were identified. GEANT4-DICOM simulation showed that the results of Eclipse and ${\pm}2%$ dose error were confirmed. The monthly X-ray output agreement management value recommended by TG-142 is ${\pm}2%$, which means that the experimental results can be meaningful. In conclusion, GEANT4-DICOM is an infinite way to obtain more extended dose information once the time constraints are overcome in the simulation.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.53-60
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• 2003

I. 목적 방사선치료를 함에 있어서 체내의 선량분포를 알기 위해서는 정확한 신체 단면도 제작이 반드시 필요하다. 최근에는 종양과 주변부위와의 관계가 명확하게 나타나는 C-T 영상이 치료계획에 많이 이용되고 있다. 하지만 아직도 석고나 납줄등을 이용하여 수작업으로 신체 단면도를 그리는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 방법은 옮기는 과정에서의 오류등으로 정확성의 신뢰도에 문제가 있고 소요시간이 길다는 단점이 있어 이를 개선하기 위해 digital 영상을 이용한 신체 단면도 제작을 시도해 보았다. II 대상 및 방법 digital camera를 이용하여 center line의 axial laser가 지나가는 면의 caudal쪽에서 center방향의 사진과 동일지점에서 QA용 phantom의 사진을 촬영한 후 image를 scanning한다. 삼각함수의 기본적인 원리를 이용하여 오차 범위를 최소화하였으며 각 지점의 X, Y좌표를 구하여 실제적인 크기의 신체 단면도를 완성하여 보았으며 여러 가지의 모양의 sample용 phantom과 실제 chest의 환자에게 적용하여 보았다. III. 결과 및 결론 기존의 납줄을 이용하여 제작한 신체단면도와 digital영상을 이용하여 제작한 신체단면도를 비교, 검토한 결과 오차범위가 실험적 오차에 있을 정도로 큰 차이가 없어 시간에 구애받지 않고 제작할 수 있는 이 방법이 보다 더 효율적이였다. 하지만 H&N등 요철이 심한 경우에 사용할 경우에는 보다 더 세심한 주의가 필요하며 영구적으로 사용하기 위해서는 두 개 이상의 camera 영상을 이용하는 photogrammatory기법의 도입 등, system적으로 좀더 수정 보완되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제33권4호
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• pp.53-62
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• 2022

In this study, we have investigated the shielding evaluation methodology for facilities using kV energy generators. We have collected and analysis of safety evaluation criteria and methodology for overseas facilities using radiation generators. And we investigated the current status of shielding evaluation of domestic industrial radiation generators. According to the statistical data from the Radiation Safety Information System, as of 2022, a total of 7,679 organizations are using radiation generating devices. Among them, 6,299 facilities use these devices for industrial purposes, which accounts for a considerable portion of radiation. The organizations that use these devices evaluate whether the exposure dose for workers and frequent visitors is suitable as per the limit regulated by the Nuclear Safety Act. Moreover, during this process, the safety shields are evaluated at the facilities that use the radiation generating devices. However, the facilities that use radiating devices having energy less than or equal to 6 MV for industrial purposes are still mostly evaluated and analyzed according to the National Council on Radiation Protection and Measurements 49 (NCRP 49) report published in 1976. We have investigated the technical standards of safety management, including the maximum permissible dose and parameters assessment criteria for facilities using radiation generating devices, based on the NCRP 49 and the American National Standards Institute/Health Physics Society N.43.3 reports, which are the representative reports related to radiation shielding management cases overseas.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권4호
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• pp.211-216
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• 2006

목 적: 최근 국내 방사선 치료의 발전 경향, 시설 장비와 인적 현황 등 인프라와 특징을 조사하고, 국내 방사선종양학분야의 발전 방향을 모색하려 한다. 대상 및 방법: 2006년도 방사선종양학과 전공의 지도 감독에 관한 실태 조사를 위하여 2006년 7월, 전문의, 전공의, 의학 물리사, 간호사, 방사선사 등 인력 및 치료 장비 인프라 조사와 함께 향후 확장 계획에 관한 조사를 실시하였다. 국내 61개 기관의 치료 시설 등급 결정은 IAEA 조사연구에서 사용한 기준에 따라서 분류하였다. 결 과: 2006년 7월 현재 한국에 설치된 방사선종양학과는 61개 병원이며, 132명의 전문의와 50명의 전공의를 포함하여 선량계산사 및 의학물리사 64명, 방사선사 369명 간호사 130명 등 745명의 인력이 2004년도 기준으로 28,789명 신환의 방사선치료 업무를 담당하고 있다. 방사선치료기는 메가볼티지 치료기가 104대 설치되어 있고 선형가속기가 96대, 코발트 원격치료기 2대, 토모치료기 3대, 사이버나이프가 2대, 한 대의 양성자 치료기가 설치되어 있다. 강내치료 장치는 41개 병원에 설치되어 있으며 이 중 35개 병원에서 고선량률 강내치료기, 6개 병원에서 저선량률 강내치료 장치가 설치 운영되고 있다. 국내 61개 병원의 IAEA기준에 따른 분류에서는 level 0이 2곳, level 1이 15곳, level 2가 19곳이고, level 3 즉 강도조절 방사선치료, 정위적 방사선치료, 수술 중 방사선치료가 가능한 시설이 25곳으로 매우 높은 질의 치료를 시행함을 보여준다. 결 론: 최근 치료시설과 방사선치료 관련 인적 인프라는 현저한 증가 추세에 있다. 즉, 선형가속기의 증가와 함께 코발트 치료기는 현격한 감소를 보이며 토모치료기, 사이버나이프 등 첨단 치료 장치가 증가하는 경향이다. 한국의 메가볼티지 치료기의 숫자는 인구 백만 명당 2.1대로서 향후 방사선치료의 필요성과 적응증이 계속 증가되는 추세에 있어서 치료기의 증가가 필요한 실정이다.