• Radiation Oncology Journal
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• 제17권1호
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• pp.84-88
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• 1999

목적 : 정위방사선치료에서 디지털화재구성사진(Digitally Reconstructed Radiograph, DRR)과 조사문사진을 비교함으로써 환자의 치료위치를 직접 확인할 수 있는 방법을 개발킨 1명의 하고자 한다. 대상 및 방법 : 분할정위방사선치료를 위해 thermoplastic mask 틀에 고정시환자를 대상으로 4회 촬영한 전후 방향(AP) 및 측면 방향(lateral)에 대한 조사문사진과 DRR을 비교하였다. 치료위치 setup 후에, 혈관조영용 표적조준기와 같은 fiducial marker가 부착된 표적조준기를 정위수술용 틀에 부착한 후 치료용 원형 콜리메이터의 설치 전과 후에 겹조사 방식으로 촬영하여 전후방향 및 측면 방향의 조사문사진을 얻었다. 병변 및 중요 장기와 fiducial marker의 위치를 합성시킨 DRR 영상을 만들어 조사문사진과 동일한 확대율 및 크기로 투명 필름에 인쇄하여 비교하였다. 이로부터 DRR과 조사문사진상에 표시된 해부학적 구조와 치료중심점의 거리 오차(전체 치료 오차), 해부학적 구조와 fiducial marker간의 오차(환자고정 오차), 그리고 치료중심점과 fiducial marker간의 오차(치료조준 오차)를 각각 구하였다. 결과 : 치료조준 오차는 각각 1.5$\pm$0.3mm(AP), 0.9$\pm$0.3mm(lateral) 이었고, 환자고정 오차는 1.9$\pm$0.5mm(AP), 1.9$\pm$0.4mm(lateral), 그리고 전체 치료 오차는 AP 상에서 1.6$\pm$0.9mm, lateral 상에서 1.3$\pm$0.4mm 이었다. 또한 AP와 lateral 오차로 인해 발생될 수 있는 3차원 공간상의 최대 가능 오차($\sqrt{(\DeltaAP)^{2}+ (\Delta$Lat)^{2}$)는 치료조준 오차가 1.7$\pm$0.4mm, 환자고정 오차가 2.6$\pm$0.6mm, 그리고 전체 치료 오차는 $2.3\pm0.7mm$로 나타났다. 결론 : DRR 영상을 재구성하는 프로그램을 개발하였으며, DRR 영상을 조사문사진과 비교함으로써 정위방사선치료에서 직접적인 치료위치 확인이 가능하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권4호
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• pp.250-257
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• 2016

The purpose of this study was to compare the patient setup errors of two different immobilization devices (Feet Fix: FF and Leg Fix: LF) for pelvic region radiotherapy in Tomotherapy. Thirty six-patients previously treated with IMRT technique were selected, and divided into two groups based on applied immobilization devices (FF versus LF). We performed a retrospective clinical analysis including the mean, systematic, random variation, 3D-error, and calculated the planning target volume (PTV) margin. In addition, a rotational error (angles, $^{\circ}$) for each patient was analyzed using the automatic image registration. The 3D-errors for the FF and the LF groups were 3.70 mm and 4.26 mm, respectively; the LF group value was 15.1% higher than in the FF group. The treatment margin in the ML, SI, and AP directions were 5.23 mm (6.08 mm), 4.64 mm (6.29 mm), 5.83 mm (8.69 mm) in the FF group (and the LF group), respectively, that the FF group was lower than in the LF group. The percentage in treatment fractions for the FF group (ant the LF group) in greater than 5 mm at ML, SI, and AP direction was 1.7% (3.6%), 3.3% (10.7%), and 5.0% (16.1%), respectively. Two different immobilization devices were affected the patient setup errors due to different fixed location in low extremity. The radiotherapy for the pelvic region by Tomotherapy should be considering variation for the rotational angles including Yaw and Pitch direction that incorrect setup error during the treatment. In addition the choice of an appropriate immobilization device is important because an unalterable rotation angle affects the setup error.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.247-256
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• 2014

목 적 : 췌장 환자 방사선 치료 중 기점(Fiducial) 대상 내부 및 외부 종양 움직임의 오차를 정량화 하고자 한다. 또한 cone beam computed tomography (CBCT) 를 기반으로 호흡 시 췌장의 움직임 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : 용적 세기변조 회전조사 (V-MAT)를 적용, 정위적 방사선 치료를 국소 진행성 췌장암 환자 11명을 대상으로 하였다. CBCT 및 직교 투시이미지를 적용하여 기점(Fiducial Marker)의 Inter, intra-fraction 움직임 변화를 치료 전, 치료 진행 시 분석하였다. 결 과 : 치료 후 프로토콜을 오프라인 교정 프로토콜을 사용하여, CBCT 와 직교투시 간의 평균 오차(범위)는 0.0(-1.7~4.0), 0.3(-0.5~3.0) and 0.0(-4.1~6.6)mm 측방 (LR), 세로 (AP) 및 종 방향 (SI) 이였다. 무작위 Inter-fraction Setup 오차 결과는 -0.1, -2.3 and -1.1 mm: 95% Fiducial포함 마진은 각 9.9, 7.8, 12.5mm로 수식되었다. 결 론 : 위 분석으로 뼈 일치 정렬 후 잔류 불확실성이 있으며, SI 방향에 큰 임의의 움직임은 적합한 여백이 필요하다. 주변 내부 장기를 보호, 내부 장기 문제점을 최소화, 호흡편차를 고려, 치료 시 정기적으로 측정하여야 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권2호
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• pp.95-101
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• 1999

원격방사선치료 기록부의 QA 과정에서 관찰된 환자에 대한 부정확한 자료나 방사선치료 기록부에 기록이나 이기의 오류로 인한 선량이나 선량분포의 오류의 종류와 빈도를 분석하는 것이다. 서울대학교병원 치료방사선과에서는 수치 오류을 시정하기 위해 의학물리학자가 치료개시전과 일주일에 일회 이상 방사선치료 기록부의 병록지와 배치도면, MU 계산용지나 치료계획 요약지, 일일 치료기록지를 점검하고 있다. 관찰된 오류를 다음과 같이 분류하였다. 1) 환자신원 확인, 2) 물리적인 요소를 포함하지 않지만 병록지의 누락이나 미기재, 3) 배치도면의 누락이나 setup 에 필요한 자료의 누락과 착오, 4) MU와 점선량 계산용지에서는 MU의 오류의 중요 원인별로 구분 및 점선량의 오류, 5) 치료계획 요약지의 분실여부와 환자자료의 오류, 6) 일일 치료기록지에서는 치료사실의 기재누락, 치료일정 착오, 처방선량 착오, setup 착오, MU 착오, 누적선량착오, 7) 선량이나 선량분포의 부정확성을 초래한 오류와 그런 가능성은 있지만 실제 실현되지 않은 오류, 단순히 기록상의 오류 , 8) 서명의 누락에 대해 검사하였으며, 결과는 환자의 수 대신 오류 건수별로 분석하였다. 1996년 6월 17일부터 1999년 7 월 31 일까지 방사선치료 기록부의 QA 에서 환자신원의 불일치는 한건도 없었으며 ,399명의 환자에 대해 431건의 오류가 관찰되었다. 물리적인 오류는 405건, 병록지의 누락 또는 미기재가 9 건, 서명누락이 17건이었다. 배치도면이 없는 경우 23 건 (5.7%), 자료의 누락 21건 (5.2%), 자료의 오기 73건(18.0%) 이었으며, MU의 계산용지가 없거나 계산 없이 치료가 시행된 경우는 13건 (3.2%), MU 계산의 착오 68 건 (16.3%), 점선량의 계산착오 8 건(2.0%), 방사선치료계획 결과 용지의 분실이 1건 (0.2%), 환자자료의 입력 오류가 11건(2.7%), 치료기록의 누락이나 치료의 누락이 8건(2.0%), 치료일정의 오류 13건 (3.2%), MU 계산이나 치료계획의 처방선량과 일일 치료기록지 처방선량의 불일치 20건(4.9%), 치료 setup 의 착오 33건(8.1%), MU의 설정 착오 52건(12.8%), 누적선량 착오 61건(15.1%) 이었다. 선량이나 선량분포의 부정확성을 초래한 오류는 239건(59.0%) 이었으며, 그런 가능성은 있지만 실제 실현되지 않은 오류 142건(35.1%), 단순히 기록상 오류는 24건 (5.9%) 이었다. 관찰된 수치 오류는 다양한 분야에 걸쳐 있었다. 나타난 대부분의 오류는 선량이나 선량분포의 오류에 직접 기여하거나 기여할 우려가 있기 때문에 방사선치료 기록부에서 물리적인 면의 QA를 철저하게 할 필요가 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제29권2호
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• pp.91-98
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• 2011

목 적: 전립선암의 소분할 방사선치료에서 골반뼈를 기준으로 한 준비자세(setup)와 전립선에 삽입된 위치표지자(fiducial marker)를 이용한 준자세를 비교하였다. 대상 및 방법: 2009년 9월부터 2010년 8월까지 전립선암으로 근치적 소분할 방사선치료를 받은 4명의 환자를 대상으로 하였다. 방사선치료 1주일 전경에 경직장초음파 검사 하여 3개의 위치표지자를 직장을 통하여 전립선에 삽입하였다. 방사선치료계획용 컴퓨터단층촬영과 매 방사선치료 전에 직장 관장을 하였다. 소분할 방사선치료는 노발리스 장치를 이용하여, 매일 3.5 Gy씩 총 59.5 Gy를 계획하였다. 분할조사 전에 서로 수직인 두 방향의 kV X-선을 촬영하여 얻은 영상의 위치표지자와 방사선치료계획의 디지털재구성사진에서 관찰되는 위치표지자를 융합하여, 환자의 자세를 조정하고 준비자세를 하였다. 위치표지자 기준 준비자세에서 방사선치료계획의 디지털재구성사진과 kV X-선 영상의 골반뼈를 가상적으로 융합하여, 골반뼈 기준 준비자세를 구하였다. 결 과: 67회의 분할조사를 분석하였다. 위치표지자 기준 준비자세에서 방사선치료 중심점과의 3차원적 위치 차이의 평균은 $0.94{\pm}0.62$ mm (범위, 0.09~3.01 mm; 중앙값 0.81 mm)였고 좌우, 상하, 전후 방향으로 위치 차이의 평균은 각각 $0.39{\pm}0.34$ mm, $0.46{\pm}0.34$ mm, $0.57{\pm}0.59$ mm였다. 골반뼈 기준 준비자세에서 방사선치료 중심점과의 3차원적 위치 차이의 평균은 $3.15{\pm}2.03$ mm (범위, 0.25~8.23; 중앙값, 2.95 mm)였고, 상하 방향의 위치 차이(평균, $2.29{\pm}1.95$ mm)가 전후(평균, $1.73{\pm}1.31$ mm), 좌우(평균 $0.45{\pm}0.37$ mm) 방향보다 유의하게 컸다(p<0.05). 위치표지자 기준 준비자세와 골반뼈 기준 준비자세들에서 방사선치료 중심점과의 3차원적 위치 차이가 3 mm 이상이었던 경우는 전체 분할방사선조사 횟수의 1.5%와 49.3%였고, 5 mm 이상이었던 경우가 각각 0%, 17.9%였다. 결 론: 위치표지자를 이용하여 보다 정확하게 준비자세를 함으로써 계획용표적체적의 여유를 줄일 수 있고, 따라서 전립선 주변의 정상조직에 대한 방사선량을 감소시켜 보다 안전하게 소분할 방사선치료를 할 수 있을 것으로 예상된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제35권1호
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• pp.65-70
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• 2017

Purpose: To evaluate the utility of implanted surgical clips for detecting interfractional errors in the treatment of hepatobiliary and pancreatic cancer with postoperative radiotherapy (PORT). Methods and Materials: Twenty patients had been treated with PORT for locally advanced hepatobiliary or pancreatic cancer, from November 2014 to April 2016. Patients underwent computed tomography simulation and were treated in expiratory breathing phase. During treatment, orthogonal kilovoltage (kV) imaging was taken twice a week, and isocenter shifts were made to match bony anatomy. The difference in position of clips between kV images and digitally reconstructed radiographs was determined. Clips were consist of 3 proximal clips (clip_p, ${\leq}2cm$) and 3 distal clips (clip_d, >2 cm), which were classified according to distance from treatment center. The interfractional displacements of clips were measured in the superior-inferior (SI), anterior-posterior (AP), and right-left (RL) directions. Results: The translocation of clip was well correlated with diaphragm movement in 90.4% (190/210) of all images. The clip position errors greater than 5 mm were observed in 26.0% in SI, 1.8% in AP, and 5.4% in RL directions, respectively. Moreover, the clip position errors greater than 10 mm were observed in 1.9% in SI, 0.2% in AP, and 0.2% in RL directions, despite respiratory control. Conclusion: Quantitative analysis of surgical clip displacement reflect respiratory motion, setup errors and postoperative change of intraabdominal organ position. Furthermore, position of clips is distinguished easily in verification images. The identification of the surgical clip position may lead to a significant improvement in the accuracy of upper abdominal radiation therapy.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권1호
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• pp.100-106
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• 2003

목적 : 네트워크를 이용해 영상수집을 하여 방사선치료를 수행하는데 요구되는 기계중심점과 종양중심점의 일치여부 및 환자자세의 재현성을 확인하는 기능 등을 수행할 수 있는 환자자세검증도구를 개발하고자 한다. 대상 및 방법 : 전산화단층촬영 영상으로부터 재구성한 디지털화재구성사진(digitally reconstructed radiography, DRR) 영상과 투과 영상인 모의치료영상, 상용전자포탈 영상장치에서 수집한 포탈영상 밑 CCD 카메라로부터 획득한 디지털영상 등을 네트워크를 통해 수집하였고, 이를 조작할 수 있는 분석용 프로그램을 프로그램 제작툴인 IDL(IDL 5.4, Research systems, USA)을 이용해 작성하였다. 이를 환자자세 검증도구(patients setup verification tool for RT, PSVTS)라 명명하였다. 기계중심점과 종양중심점의 일치여부 확인은 전산화단층촬영영상으로부터 재구성한 DRR 영상과 모의치료영상을 이용하여 위치변위를 분석함으로써 치료조준오차를 구하였다. 환자자세의 재현성 확인은 첫 치료 시에 얻은 포탈 영상과 매 치료 시마다 얻는 포탈영상을 비교, 분석하는 방법과 디지털영상을 이용하는 방법을 사용하였다. 결과 : 방사선치료 시 요구되는 기계 중심점과 종양중심점의 일치여부 및 환자자세의 재현성을 확인할 수 있는 사용자편의방식의 소프트웨어와 환자자세검증도구를 개발하였다. 종양중심점과 기계중심점의 일치여부 확인 결과 치료조준오차는 두경부에서 전후, 좌우 각각 0.8$\pm$0.2 mm, 1.0$\pm$0.3 mm이었고, 골반부에서 1.1$\pm$0.5 mm, 1.0$\pm$0.6mm이었다. 환자자세 재현성은 영상을 실시간으로 획득하여 환자 자세 위치 변화를 시각적으로 평가할 수 있어실용성 있음을 알 수 있었다. 결론 : 환자자세의 재현성 및 종양중심점과 기계중심점의 일치여부를 파악할 수 있는 환자자세검증도구를 개발하였고, DRR 영상의 질 증진, 사용자편의방식의 소프트웨어를 보완한다면 임상응용에 가능할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
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• pp.68-70
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• 2005

To precisely localize target in prostate cancer, image-guided radiotherapy was performed using the $ExacTrac^{\circledR}$ x-ray system (Brainlab, Germany) with implanted markers. For three prostate cancer patients, three gold markers were implanted into prostate. Orthogonal portal images were acquired every treatment and CT scans were repeated 3～5 times during the course of treatment. After correcting setup errors calculated by the system, the position of the implanted markers and the distance between them were detected in daily portal images and in CT images, and analyzed retrospectively. Deviation of the relative position of the implanted markers and the distance between them were less than 1 mm in lateral, longitudinal, and vertical direction for three patients, both in portal images and CT images. This study reveals that image-guided radiotherapy using the $ExacTrac^{\circledR}$ system is useful to verify positioning errors and localize prostate target with implanted markers, reducing the planning target volume (PTV) margin as well as irradiation to rectum and bladder.

• Radiation Oncology Journal
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• 제36권2호
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• pp.122-128
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• 2018

Purpose: To investigate positional uncertainty and its correlation with clinical parameters in spine stereotactic body radiotherapy (SBRT) using thermoplastic mask (TM) immobilization. Materials and Methods: A total of 21 patients who underwent spine SBRT for cervical or upper thoracic spinal lesions were retrospectively analyzed. All patients were treated with image guidance using cone beam computed tomography (CBCT) and 4 degrees-of-freedom (DoF) positional correction. Initial, pre-treatment, and post-treatment CBCTs were analyzed. Setup error (SE), pre-treatment residual error (preRE), post-treatment residual error (postRE), intrafraction motion before treatment (IM1), and intrafraction motion during treatment (IM2) were determined from 6 DoF manual rigid registration. Results: The three-dimensional (3D) magnitudes of translational uncertainties (mean ${\pm}$ 2 standard deviation) were $3.7{\pm}3.5mm$ (SE), $0.9{\pm}0.9mm$ (preRE), $1.2{\pm}1.5mm$ (postRE), $1.4{\pm}2.4mm$ (IM1), and $0.9{\pm}1.0mm$ (IM2), and average angular differences were $1.1^{\circ}{\pm}1.2^{\circ}$ (SE), $0.9^{\circ}{\pm}1.1^{\circ}$ (preRE), $0.9^{\circ}{\pm}1.1^{\circ}$ (postRE), $0.6^{\circ}{\pm}0.9^{\circ}$ (IM1), and $0.5^{\circ}{\pm}0.5^{\circ}$ (IM2). The 3D magnitude of SE, preRE, postRE, IM1, and IM2 exceeded 2 mm in 18, 0, 3, 3, and 1 patients, respectively. No association were found between all positional uncertainties and body mass index, pain score, and treatment location (p > 0.05, Mann-Whitney test). There was a tendency of intrafraction motion to increase with overall treatment time; however, the correlation was not statistically significant (p > 0.05, Spearman rank correlation test). Conclusion: In spine SBRT using TM immobilization, CBCT and 4 DoF alignment correction, a minimum residual translational uncertainty was 2 mm. Shortening overall treatment time and 6 DoF positional correction may further reduce positional uncertainties.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권2호
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• pp.75-81
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• 2017

목 적: 전립선암 환자에 대한 비침습적이고 피폭선량에 대한 부담이 없는 초음파를 이용한 영상유도방사선치료의 Setup 오차 분석을 통해 치료의 재현성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 치료가 종료된 전립선암 환자 26명의 1,105영상에 대하여 앞-뒤(anterior-posterior, AP), 좌-우(right-left, RL), 위-아래(superior-inferior, SI) 방향의 Setup 오차에 대해 평균, 표준편차와 3D-error을 분석하였다. 또한 오차범위 0-1 mm, 1-3 mm, 3-5 mm, 5 mm 이상에 대한 각 오차 빈도수(frequency, %) 분석을 통하여 AP, RL, SI 방향에 대한 방향성을 확인 하였다. 결 과: Setup 오차는 AP, RL, SI 방향에 대하여 평균과 표준편차는 $1.87{\pm}1.36mm$, $1.73{\pm}1.22mm$, $2.01{\pm}1.40mm$였다. 3D-error는 평균 $3.63{\pm}1.63mm$였다. 각 방향에 대한 Setup 오차값의 빈도(frequency, %)는 AP 방향에 대한 오차범위 0-1 mm에서 29 %, 1-3 mm에서 50.2 %, 3-5 mm에서 19.6 %, 5 mm 이상에서 1.3 %였다. RL 방향에 대하여 오차범위 0-1 mm에서 31.3 %, 1-3 mm에서는 52.5 %, 3-5 mm에서는 15.8 %, 5 mm 이상에서 0.5 %였다. 마지막으로 SI 방향에 대한 오차범위 0-1 mm에서 26.3 %, 1-3 mm에서 50.2 %, 3-5 mm에서 22.4 %, 5 mm 이상에서 1.1 %였다. 결 론: Setup error는 SI 방향에서 $2.01{\pm}1.40mm$로 가장 컸으며 오차 빈도는 모든 방향에서 50 % 이상 오차 범위 1-3 mm에 들어온 것으로 확인되었다. $Clarity^{TM}$ Auto scan을 이용한 초음파영상유도 방사선치료는 치료 전에 방광의 전처치 상태, target의 구조 등을 관찰이 가능하고, 치료 중 target의 움직임을 실시간으로 monitoring하여 빠른 repositioning이 가능하다. 결과적으로 초음파를 이용한 실시간 영상유도방사선치료는 치료의 재현성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.