• 대한방사선치료학회지
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• 제34권
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• pp.51-60
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• 2022

목 적: 이중 표적 척추 전이암의 체부정위방사선치료 시 Halcyon 선형가속기의 용적변조회전치료 계획의 질 및 전달 효율을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본원의 이중 표적 척추 전이암 환자 12명을 선정하여 Dual Layer MLC를 장착한 Halcyon®과 High Definition MLC를 장착한 Truebeam® 을 이용하여 단일치료중심 척추 SBRT 계획을 수립하였다. 모든 치료 계획은 Eclipse를 이용하여 동일한 조건 및 최적화 과정을 통해 생성하였으며, 치료계획 비교를 위해 C.I, H.I, G.I(Gradient Index), 척수 선량 및 저선량 영역을 평가하고, 전체 MU를 비교하였다. 또한 BOT(Beam On Time)를 측정하여 치료 시간을 비교하였다. 결 과: C.I 와 H.I에서는 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 다만, G.I의 평균은 Halcyon이 4.64으로 Truebeam에 비해 5.5%로 감소하였으며(P<0.001), Halcyon의 50% 및 25% isodose volume 평균은 각각 487.56 cc (-3.82%, P<0.001), 1859.45 cc (-4.75%, P<0.001) 으로 Truebeam보다 축소된 용적을 보였다. 또한 척수 선량 평가에서는 Overlap volume이 1 cc이하인 표본집단에서 Halcyon의 평균 선량 및 V₁₀의 평균은 6.802 Gy (-3.504%, P=0.067), 5.766±1.683 cc (-8.199%, P=0.002)으로 Truebeam보다 낮았다. MU와 각 장비의 최대선량률을 사용한 BOT는 Halcyon에서 증가했으나, 동일한 선량률로 조사 시 Halcyon의 평균은 648.33 sec (-1.74%, P<0.001)으로 단축되었다. 결 론: 이중 표적 척추 전이암의 SBRT 시 Halcyon의 치료 계획은 Truebeam의 치료 계획과 유사한 타겟 내선량 분포 및 척수 보호효과를 가지면서, 가파른 선량 기울기로 저선량 영역에서 이점을 보였다. 이를 통해 이중 표적 척추 전이암 SBRT 시 Halcyon의 적용은 선량학적으로 향상된 치료계획을 제공함을 알 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제36권2호
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• pp.129-138
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• 2018

Purpose: This study was conducted to compare clinical outcomes and treatment-related toxicities after stereotactic body radiation therapy (SBRT) with two different dose regimens for small hepatocellular carcinomas (HCC) ${\leq}3cm$ in size. Materials and Methods: We retrospectively reviewed 44 patients with liver-confined HCC treated between 2009 and 2014 with SBRT. Total doses of 45 Gy (n = 10) or 60 Gy (n = 34) in 3 fractions were prescribed to the 95% isodose line covering 95% of the planning target volume. Rates of local control (LC), intrahepatic failure-free survival (IHFFS), distant metastasis-free survival (DMFS), and overall survival (OS) were calculated using the Kaplan-Meier method. Results: Median follow-up was 29 months (range, 8 to 64 months). Rates at 1 and 3 years were 97.7% and 95.0% for LC, 97.7% and 80.7% for OS, 76% and 40.5% for IHFFS, and 87.3% and 79.5% for DMFS. Five patients (11.4%) experienced degradation of albumin-bilirubin grade, 2 (4.5%) degradation of Child-Pugh score, and 4 (9.1%) grade 3 or greater laboratory abnormalities within 3 months after SBRT. No significant difference was seen in any oncological outcomes or treatment-related toxicities between the two dose regimens. Conclusions: SBRT was highly effective for local control without severe toxicities in patients with HCC smaller than 3 cm. The regimen of a total dose of 45 Gy in 3 fractions was comparable to 60 Gy in efficacy and safety of SBRT for small HCC.

• 대한방사선치료학회지
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• 제28권2호
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• pp.179-186
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• 2016

목 적 : 분할치료간(Interfraction) 움직임에 의한 오류가 많은 직장과 방광 그리고 전립선의 변화를 MR영상을 기반으로 분석하여 보정치료계획(adaptive plan) 없이 SBRT 선량제한을 충족하는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 본원에서 ViewRay MRIdian System(ViewRay, ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA)을 이용하여 전립선암에 총 선량이 70 Gy, 28회의 분할치료인 IMRT 치료를 시행한 환자 5명을 대상으로 하였다. 기존 치료방법을 가정하기 위해 ViewRay 모의치료계획과 동일한 날짜와 조건으로 촬영한 전산화단층촬영(Computed Tomography, 이하 CT)영상에 초기 치료계획을 생성하였고, 전산화치료계획은 Eclipse(Ver 10.0.42, Varian, USA)를 이용하였다. 분할치료간(Interfraction) 장기 변화를 분석하기 위해 치료계획용 CT영상에 각 5회 치료 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, 이하 MRI)을 Registration 한 후, 초기 치료계획을 각 치료영상에 적용하여 선량체적곡선 변화와 각 장기의 절대용적 변화를 측정하였다. 처방선량은 5회에 걸쳐 PTV에 총 선량이 $V_{36.25}$ Gy $${\geq_-}$$ 95%가 되도록 하였고, 전립선 SBRT 선량제한의 충족 여부를 확인하기 위하여 직장과 방광의 $V_{100%}$, $V_{90%}$, $V_{80%}$ $V_{50%}$을 측정하였으며, CTV의 $V_{100%}$, $V_{95%}$, $V_{90%}$도 측정하였다. 결 과 : 총 5회의 CTV, 직장, 방광의 선량평균값은 5명 모두 SBRT 선량제한을 충족하였으나 각 치료 영상을 분석한 결과 1회 이상 선량제한을 초과하는 경우도 나타났다. 초기 치료계획과 분할치료의 MR영상을 비교하여 절대용적 변화를 측정한 결과 직장에서 최대 1.72배, 방광에서 최대 2.0배 차이를 보였다. 직장의 경우 초기 치료계획에서 5명의 측정값이 평균 $V_{100%}=0.32%$, $V_{90%}=3.33%$, $V_{80%}=7.71%$, $V_{50%}=23.55%$로 선량한도 이하로 계획 되었으나, 실제 분할치료 중 최대 3회까지 선량한도를 초과하기도 하였다. 방광의 경우도 초기 치료계획의 절대용적이 평균 117.9 cc 였으나 실제 치료 5회 평균용적은 79.2 cc 로 나타났다. CTV의 경우 방광과 직장의 용적 변화 등으로 인해 5 mm 여백을 포함한 PTV에 치료계획을 세웠음에도 불구하고 100% 처방선량 영역을 벗어나기도 하였다. 결 론 : 본 연구에서는 5회 치료 평균으로 분석한 결과 선량한도를 벗어난 경우는 없었으나, 각각의 분할치료에서는 직장과 방광의 오차가 비교적 큰 것을 확인 할 수 있었다. 그러므로 전립선암 SBRT를 시행하기 위해서는 선량 전달 정확성에 더욱 신중을 기해야 한다. 이를 위해서는 실시간 영상추적과 보정치료계획이 필수적이며 이것은 모든 방사선 치료가 궁극적으로 나아가야 할 방향으로 사료된다.

• 대한두경부종양학회:학술대회논문집
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• 대한두경부종양학회 2004년도 제21차 학술대회
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• pp.214-219
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• 2004

• Radiation Oncology Journal
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• 제31권4호
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• pp.247-251
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• 2013

Purpose: This study aimed to investigate efficient approaches for determining internal target volume (ITV) from four-dimensional computed tomography (4D CT) images used in stereotactic body radiotherapy (SBRT) for patients with early-stage non-small cell lung cancer (NSCLC). Materials and Methods: 4D CT images were analyzed for 15 patients who received SBRT for stage I NSCLC. Three different ITVs were determined as follows: combining clinical target volume (CTV) from all 10 respiratory phases ($ITV_{10Phases}$); combining CTV from four respiratory phases, including two extreme phases (0% and 50%) plus two intermediate phases (20% and 70%) ($ITV_{4Phases}$); and combining CTV from two extreme phases ($ITV_{2Phases}$). The matching index (MI) of $ITV_{4Phases}$ and $ITV_{2Phases}$ was defined as the ratio of $ITV_{4Phases}$ and $ITV_{2Phases}$, respectively, to the $ITV_{10Phases}$. The tumor motion index (TMI) was defined as the ratio of $ITV_{10Phases}$ to $CTV_{mean}$, which was the mean of 10 CTVs delineated on 10 respiratory phases. Results: The ITVs were significantly different in the order of $ITV_{10Phases}$, $ITV_{4Phases}$, and $ITV_{2Phases}$ (all p < 0.05). The MI of $ITV_{4Phases}$ was significantly higher than that of $ITV_{2Phases}$ (p < 0.001). The MI of $ITV_{4Phases}$ was inversely related to TMI (r = -0.569, p = 0.034). In a subgroup with low TMI (n = 7), $ITV_{4Phases}$ was not statistically different from $ITV_{10Phases}$ (p = 0.192) and its MI was significantly higher than that of $ITV_{2Phases}$ (p = 0.016). Conclusion: The $ITV_{4Phases}$ may be an efficient approach alternative to optimal $ITV_{10Phases}$ in SBRT for early-stage NSCLC with less tumor motion.

• 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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• 제25권2호
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• pp.167-173
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• 2013

목 적: CBCT와 EXACTRAC을 이용한 Spine 체부정위적방사선 치료 Set up 시 이미지 보정 값과 실제 오차의 차이를 측정하고, 이 오차 값이 미치는 선량분포를 계산하여 CBCT와 EXACTRAC의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Set up 오차 보정 값과 실제 오차 비교 실험을 위해서 QA용 Cubic phantom (The EASY CUBEr, Euromechanics, Schwarzenbruck, Germany)을 이용하였고, phantom의 중심축을 인위적으로 LR 방향으로 -1 mm, -2 mm, -3 mm SI 방향으로 1 mm, 2 mm, 3 mm 그리고 AP방향으로 1 mm, 2 mm, 3 mm 이동시켰으며, 중심축을 $0.5^{\circ}$씩 좌우로 회전시켜 CBCT와 EXACTRAC의 Auto matching 보정 값과 비교 측정하였으며, 이동된 오차 값을 가정하여 Rando Phantom을 이용한 Spine SBRT 플랜에 적용하여 재계산을 시행하였다. 결 과: Set up 보정 값과 실제 오차 비교실험에서 3D CBCT의 평균값은 LR, SI, AP 방향으로 0.15 mm 회전방향으로 $0.04^{\circ}$였고 EXACTRAC의 평균값은 LR, SI, AP 방향으로 0.18 mm 회전방향으로 $0.07^{\circ}$였다. 이동 값 오차를 가정한 선량 재계산 결과, SI방향 2, 3 mm 이동 시 $V_{10}$ (종양의 용적에 10 Gy가 들어가는 선량) Volume이 각각 10.574%, 10.712%가 나타났고 LR방향 -3 mm 이동 시 12.076%로 가장 높게 나타났다. 결 론: CBCT와 EXACTRAC의 Set up 보정 값과 실제 오차는 1 mm, $0.1^{\circ}$ 미만으로 두 시스템 모두 매우 정밀한 set up 오차보정을 보였다. 그러나 선량 재계산 시 3 mm 이상의 오차가 발생한 경우, Spine SBRT 치료 시 Spinal cord에 들어가는 선량이 $V_{10}$에서 3% 이상 최대선량 13 Gy 이상 증가함으로서 치명적인 흡수선량 오류가 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 저자는 1회에 한한 Spine SBRT 치료 시 정확도 측면에서 종양의 단면 정보를 위치적으로 제공하는 CBCT가 더 유용할 것으로 사료된다.

• 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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• 제26권2호
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• pp.313-320
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• 2014

목 적 : Spine SBRT 치료 시 보편적인 치료방법인 콜리메이터 각도 $30^{\circ}$와 $330^{\circ}$를 각각 사용한 2회전 치료계획 (이하 Universal MLC VMAT)과 MLC 운동 방향과 척수 또는 마미 (이하 OAR)의 장축을 일치시킨 콜리메이터 각도 $273^{\circ}$와 $350^{\circ}$를 사용한 2회전 치료계획 (이하 Coaxial MLC VMAT) 유용성을 비교, 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 Varian TBX을 이용하여, Coaxial MLC VMAT 치료 계획으로 치료 받은 spine SBRT환자 10명을 대상으로 하였다. 전산화치료계획은 Eclipse (ver 10.0.42, Varian, USA), PRO3 (Progressive Resolution Optimizer 10.0.28), AAA (Anisotropic Analytic Algorithm Ver 10.0.28) 알고리즘을 이용하였다. 치료계획은 VMAT로 겐트리 회전반경이 각각 $360^{\circ}$인 두 개의 ARC, 10MV FFF (Flattening Filter Free)를 이용하여 수립하였고, 각 ARC는 콜리메이터 각도 $273^{\circ}$, $350^{\circ}$로 설정하였다. 기존 치료계획을 바탕으로 실험군인 Universal MLC VMAT 치료계획을 수립하였다. 콜리메이터 각도를 제외한 모든 조건은 동일하게 설정하였으며, 특히 최적화 (VMAT optimization) 과정에서 무작위하게 나타나는 선량차이를 최소화하기 위해 각각 2회의 최적화, 선량 계산 과정을 거쳤다. 계산 grid 는 0.2 cm, normalization은 타겟 $V_{100%}=90%$로 설정하였다. OAR의 선량 $V_{10Gy}$, $D_{0.03cc}$, Dmean, 타겟의 H.I (Homogeneity index) 그리고 각 치료 계획의 Total MU를 평가 지표로 설정하였고, Mapcheck2 (Sun Nuclear Co., USA) 와 Mapphan (Sun Nuclear Co., USA) 그리고 SNC patient (Sun Nuclear Co., USA Ver 6.1.2.18513) 를 이용하여 Coaxial MLC VMAT 계획의 임상 적용 가능 여부 확인을 위한 IMRT verification QA (gamma test)를 실시하였다. 결 과 : 두 치료계획을 비교한 결과 OAR의 $V_{10Gy}$차이는 최대 4.1%, 최소 0.4%, 평균 1.9%로, $D_{0.03cc}$ 는 최대 83.5 cGy, 최소 2.2 cGy, 평균 33.3 cGy로 Coaxial MLC VMAT plan 이 더 낮은 것으로 나타났다. Dmean 또한 최대 34.8 cGy, 최소 -13.0 cGy, 평균 9.6 cGy로 Coaxial MLC VMAT plan 이 낮은 것으로 나타났다. H.I. 는 최대 0.04, 최소 0.01로 Coaxial MLC VMAT plan 이 평균 0.02 낮은 것으로 나타났으며, Total MU의 평균값을 비교한 결과 Coaxial MLC VMAT plan 이 평균 74.1 MU 더 낮게 나타났다. Coaxial MLC VMAT plan에 대한 IMRT verification gamma test 결과는 1 mm / 2%, pass rate 90.0% 기준을 모두 통과하였다. 결 론 : Coaxial MLC VMAT 치료계획은 Universal MLC VMAT 치료계획에 비해 대부분의 평가지표에서 유리한 것으로 나타냈으며 특히 OAR의 선량 $V_{10Gy}$을 낮추는데 있어 탁월한 것으로 사료된다. 실험결과를 바탕으로 두 치료 계획을 비교해 볼 때, 같은 MU를 사용한다면 Coaxial MLC VMAT 치료계획이 Universal MLC VMAT 치료계획에 비해 효율적이라 사료된다.

• International Journal of Contents
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• 제13권4호
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• pp.12-15
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• 2017

Among the possible stereotactic body radiation therapy (SBRT) modalities used to treat patients with metastatic spinal tumors, this study compared Cyberknife, tomotherapy, and volumetric modulated arc radiotherapy (VMAT). We established treatment plans for each of them modality and quantitatively analyzed the dose evaluation factors of the dose-volume histogram (DVH) for all spinal bones, focusing on the tumor and spinal cord, in order to examine the usefulness of VMAT. For the treatment planning dose, the mean dose ($D_{max}$) and $D_{5%}$ showed statistical differences in the target dose, but no difference was shown in the spinal cord dose. For the DVH indices, tomotherapy showed the best performance was the best in terms of uniformity index, while VMAT showed better performance was better than the other two modalities in terms of the conformity index and the dose gradient index. VMAT had a much shorter treatment time than Cyberknife and tomotherapy. These findings suggest that VMAT FFF is the most effective therapy for SBRT of patients with metastatic spinal tumors for whom a high dose of radiation is prescribed.