• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제43권3호
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• pp.107-113
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• 2018

Background: The purpose of our study was to compare the dosimetric advantages of Flattening filter free (FFF) beams for trigeminal neuralgia patients using 4 mm conical collimators over previously treated patients with 6 MV SRS beam. Materials and Methods: A retrospective study was conducted for 5 TN patients who had been previously treated at our institution using frame-based, LINAC-based stereotactic radiosurgery (SRS) on Novalis Tx using 6 MV SRS beam were replanned on 6X FFF beams on Edge Linear accelerator with same beam angles and dose constraints using 4 mm conical collimator. The total number of monitor units along with the beam on time was compared for both Edge and Novalis Tx by redelivering the plans in QA mode of LINAC to compare the delivery efficiency. Plan quality was evaluated by homogeneity index (HI) and Paddick gradient index (GI) for each plan. We also analyzed the doses to brainstem and organ at risks (OARs). Results and Discussion: A 28% beam-on time reduction was achieved using 6X FFF when compared with 6X SRS beam of Novalis Tx. A sharp dose fall off with gradient index value of $3.4{\pm}0.27$ for 4 mm Varian conical collimator while $4.17{\pm}0.20$ with BrainLab cone. Among the 5 patients treated with a 4 mm cone, average maximum brainstem dose was 10.24 Gy for Edge using 6X FFF and 14.28 Gy for Novalis Tx using 6X SRS beam. Conclusion: The use of FFF beams improves delivery efficiency and conical collimator reduces dose to OAR's for TN radiosurgery. Further investigation is warranted with larger sample patient data.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권1호
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• pp.61-66
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• 2010

선형가속기를 기반으로 하는 뇌정위적 방사선 수술에 있어 전용 콘과 동일한 정방형 조사면에서의 소조사면 선량특성에 관해 알아보고자 6 MV 광자선과 소조사면 전용 검출기를 이용해 측정하였다. 선원 표면간 거리는 100 cm로 하고, 전용 cone ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}2\;cm$, ${\Phi}3\;cm$과 정방형 조사면 $1{\times}1\;cm^2$, $2{\times}2\;cm^2$, $3{\times}3\;cm^2$ 조사면 으로 1.5 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm 지점에서 심부선량을 측정하였고, 최대 선량점에서 각 조사면에서 출력선량을 측정하여 비교하였다. 반음영의 측정을 위한 선량측면도 측정은 ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}3\;cm$ 및 동일한 정방형 조사면에서 선원 표면간 거리 95 cm, 깊이 5 cm에서 SFD를 이용하여 측정하였다. 물리학적 조사면(90%) 내에서는 1 mm 간격으로, 반음영 영역(20~80%)에서는 0.5 mm 간격으로 측정하였다. 전용 콘 과 정방향 조사면의 PDD 변화는 기준조사면을 기준으로 5 cm 깊이에서 4.3~7.9% 낮게 나타났으며, 콘의 크기와 조사면 크기가 커질수록 PDD 변화는 적게 나타났다. 선질 비교를 위해 $PDD_{20,10}$를 비교한 결과 ${\Phi}1\;cm$ 콘과 $1{\times}1\;cm^2$을 제외한 다른 조사면에서는 1% 이내의 변화를 보였다. 출력선량은 콘을 이용한 방법에서 정방형 조사면에서 보다 3.1~4.6% 출력선량이 증가하였다. 반음영 영역은 ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}3\;cm$ 동일한 정방형 조사면에서 콘을 이용한 방법이 반음영 영역이 20% 감소하였다. 뇌정위적 방사선 수술은 소조사면을 이용해 1회 대선량을 조사하는 방법으로 조사면의 선량특성을 고려한 처방이 중요하게 된다. 본 실험을 통해 뇌정위적 방사선 수술에 있어 정방형 소조사면 보다 전용 콘을 이용한 방법이 유효하다고 사료되며, 향후 다양한 측정기를 이용한 소조사면의 선량특성에 관한 연구가 필요하다고 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제19권1호
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• pp.27-33
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• 2007

목 적: 본원에서는 AVM (artery vein malformation)이나 뇌종양을 치료를 위하여 뇌정위방사선수술(SRS: stereotactic radiosurgery)을 시행한다. 치료위치의 확인과 선량을 검증하기위하여 본 연구에서는 Gafchromic EBT film (Gafchromic EBT QD+, International Specialty Products, USA)을 이용 두부팬톰 내의 선량분포를 계산치와 측정치를 비교하였다. 대상 및 방법: 본 실험에서는 기존의 인체모형팬톰의 두부의 2.5 cm 두께 한 슬라이스를 5장의 0.5 cm 아크릴로 대체하여 필름을 0.5 cm 간격으로 삽입할 수 있게 하였다. 4장의 필름과 5장의 아크릴판은 팬톰 단면모양을 따라 잘랐다. 이 두부팬톰에 실제 환자치료와 같은 절차로 SRS head ring과 localizer를 장착 후 0.5 cm 간격의 CT 영상을 얻어 치료계획을 수립하였다. 6 MV의 광자선을 2 cm 크기의 SRS cone을 장착하여 5개의 arc beam으로 300 cGy의 선량을 전달하였다. 필름 교정을 위해서 각각의 필름에 0, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 cGy의 선량을 조사하여 교정곡선을 얻었다. 3시간 후 팬톰내의 필름을 스캔하고 흑화도에 따른 선량으로 교정하였다. 뇌정위방사선수술의 평가를 위해 Gafchromic EBT 필름을 이용 두부팬톰 내 치료 위치를 확인하고 선량을 측정하여 계산 값과 비교하였다. 결 과: Gafchromic $EBT^{(R)}$ 필름의 선량교정 곡선은 900 cGy까지 선형을 잘 유지하였다. 모든 단면에 걸쳐 Gafchromic $EBT^{(R)}$ 필름을 이용한 두부팬톰 내 필름으로 측정한 선량과 치료계획장치(XKnife, Radionics, USA)로 계산된 선량의 차이는 5% 이내 였다. 결 론: 본 실험에서 2차원적 선량분석만이 가능한 GafChromic EBT 필름을 적층시켜 모든 슬라이스의 선량을 확인할 수 있었으며, Gafchromic $EBT^{(R)}$ 필름을 이용한 정위방사선수술에서 정도관리의 방법으로 가능할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.146-149
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• 2002

The aim of stereotactic radiosurgery(SRS) is to deliver a high dose to a target region and a low dose to critical organ through only one or a few irradiation. To satisfy this aim, optimized irradiating conditions must be searched in the planning. Thus, many mathematical methods such as gradient method, simulated annealing and genetic algorithm had been proposed to find out the conditions automatically. There were some limitations using these methods: the long calculation time, and the difficulty of unique solution due to the different shape of tumor. In this study, optimization protocol using ideal models and data base was proposed. Proposed optimization protocol constitutes two steps. First step was a preliminary work. Some possible ideal geometry shapes, such as sphere, cylinder, cone shape or the combination, were assumed to approximate the real tumor shapes. Optimum variables such as isocenter position or collimator size, were determined so that the high dose region could be shaped to fit ideal models with the arrangement of multiple isocenter. Data base were formed with those results. Second, any shaped real targets were approximated to these models using geometry comparison. Then, optimum variables for ideal geometry were chosen from the data base predetermined, and final parameters were obtained by adjusting these data. Although the results of applying the data base to patients were not superior to the result of optimization in each case, it can be acceptable as a starting point of plan.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권3호
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• pp.215-221
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• 2018

Cone beam Computed Tomography(CBCT) is an increasing trend in clinical applications due to its ability to increase the accuracy of radiation therapy. However, this leaded to an increase in exposure dose. In this study, the simulation using Monte Carlo method is performed and the absorbed dose of CBCT is analyzed and standardized data is presented. First, after simulating the CBCT, the photon spectrum was analyzed to secure the reliability and the absorbed dose of the tissue in the human body was evaluated using the MIRD phantom. Compared with SRS-78, the photon spectrum of CBCT showed similar tendency, and the average absorbed dose of MIRD phantom was 8.12 ~ 25.88 mGy depending on the body site. This is about 1% of prescription dose, but dose management will be needed to minimize patient side effects and normal tissue damage.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권4호
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• pp.415-417
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• 2008

현재 방사선치료는 선형가속기에 의하여 대다수 이루어지고 있으며 사용되는 방사선인 광자도 의학의 발전에 의해 고에너지화 고선량화 되고 있다. 본 연구에서는 방사선치료 조사면에서 중성자 측정이 가능한 CR-39를 이용한 중성자 검출법을 이용하였다. 선형가속기에서 발생되는 X선(광자)치료 시 발생 되는 중성자의 선량을 CR-39를 이용한 중성자 검출법을 이용하여 측정하고, 임상적 응용으로 고에너지 광자를 이용하여 암 치료에 사용할 때 중성자의 발생이 환자치료 선량과 연관되는 어떤 문제를 발생시키는지를 연구한 결과는 다음과 같다. 속중성자의 경우 광자 1Gy 조사 시 평균 0.35mSv, 2Gy 조사 시 평균 0.65mSv, 5Gy 조사 시 평균 1.82mSv, 열중성자의 경우 광자 1Gy 조사 시 평균 0.26mSv, 2Gy 조사 시 평균 0.56mSv, 5Gy 조사 시평균 1.23mSv의 중성자 발생하였다. Wedge Filter를 사용하여 중성자의 발생을 측정한 결과 Wedge Filter를 사용했을 때 중성자의 발생이 증가하였다. 고선량을 요구하는 SRS Cone을 사용했을 때에는 기존의 실험결과 보다 많은 중성자가 검출되었다. 속중성자의 경우 광자 5Gy 조사 시 평균 2.85mSv, 열중성자의 경우 광자 5Gy 조사 시 평균 1.37mSv의 중성자가 발생하였다. 일반 치료 시 광자 5Gy 조사했을 때 보다 속중성자의 경우 약 1.6배, 열중성자의 경우 약 1.12배 정도의 중성자가 더 발생하는 것으로 나타났다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.345-354
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• 2014

목 적 : $Fraxion^{(R)}$ system과 s-thermoplastic mask을 사용하여 뇌 전이(Brain metastasis)가 있는 환자에게 정위적 방사선 수술(Stereotactic Radiosurgery, SRS)을 시행하면서 발생 되는 환자의 셋업 오차(Setup Error)를 비교하고 오차가 선량에 미치는 영향을 측정하여 $Fraxion^{(R)}$ system의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 2014년 5월부터 2014년 10월까지 본원에 내원하여 정위적 방사선 수술을 받은 뇌 전이(Brain metastasis) 환자 6명을 대상으로 하였다. 머리를 고정하기 위해 3명은 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 이용한 그룹과 3명은 $Fraxion^{(R)}$ system을 이용하여 제작 한 2그룹으로 나눈 뒤 방사선 수술 당시 얻어진 3D 콘빔CT(Cone Beam Computerized Tomography, CBCT) 영상과 전산화 단층모의치료 영상의 오차 값을 기록하고 환자별 최대치(Max), 최소치(Min), 평균치(Mean), 표준편차(standard deviation, SD) 구하여 비교하였다. 또한 StereoPHAN Phantom 및 Pinpoint 3D cylindrical chamber를 이용하여 환자별 정도관리(Patient Specific Quality Assurance, PSQA)와 같은 방법으로 선량을 측정하여 선량값을 비교하였다. 결 과 : 정위적 방사선 수술 전 콘빔CT 영상과 전산화단층모의치료영상을 비교하여 얻어진 셋업 오차의 경우 $Fraxion^{(R)}$ system이 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 함께 사용한 경우보다 셋업 오차가 평균을 기준으로 X축 83% 감소, Y축 40% 감소, Z축 92% 감소하였으며 X, Y, Z 회전성분인 Pitch 64% 감소, Roll 88% 감소, Yaw 87% 감소로 모든 방향에서 상대적으로 이동 값이 적었으며 선량 측정을 시행한 결과는 평균을 기준으로 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 사용한 경우가 $Fraxion^{(R)}$ system보다 셋업 오차 보정 전은 83% 감소, 보정 후는 1.9% 감소된 선량측정을 보였다. 결 론 : $Fraxion^{(R)}$ system은 개인 치열(dentition)에 맞춘 구강고정기구(mouthpiece)와 Fraxion frame, Frontpiece, thermoplastic mask nose을 사용하여 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 가지고 머리를 고정하는 기존의 방식보다 높은 재현성을 보였으며 이는 기존의 치료 방법보다 1회 치료로 많은 선량이 조사되는 뇌 정위적 방사선 수술에서 안정된 고정 효과를 나타낼 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.239-246
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• 2021

기존 연구인 선량평가의 임상 적용 및 신뢰도 확보를 위하여 EPID를 이용하여 Portal Dosimetry를 검증하였다. 뇌정위방사선수술 2.5 cm cone을 장착하여 360° 회전조사에 의한 측정치와 Geant4의 선량분포를 비교하였다. 뇌전이 환자의 선량분포를 확인하기위해 두부인체 팬톰에 Gafchromic EBT필름을 삽입하여 조사한 선량분포와 VMAT을 이용한 두부인체 팬톰에서 얻은 선량분포를 비교하여 실제 환자에 적용하고자 한다. 분석결과 beam center와 couch의 center가 정확하게 일치하는가를 pin ball을 통해 QA한 결과 1 mm 이내의 오차로 정밀함을 확인할 수 있었다. 또한 EBT3 Film에 다양한 선량조사에 따라 0 ~ 10 Gy영역까지 우수한 선형성임을 확인할 수 있었다. 두경부 팬텀과 같은 설정에서 광자 빔을 사용한 Geant4에 기반한 선량 계산 도구의 구현과 시뮬레이션 결과 계산치는 치료계획용적(PTV)내에서 실험 데이터와 일치함을 확인하였다. 따라서 체적변조 아크치료(VMAT) 360° 회전 조사를 실시하여 회전조사에 의한 등선량분포 분석결과 가상 종양을 포함하기에 적절함을 확인하였다.