• 제목/요약/키워드: Spinal cord dose

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Spinal Cord Partial Block Technique Using Dynamic MLC

  • Cho, Sam-Ju;Yi, Byong-Yong;Back, Geum-Mun;Lee, Sang wook;Ahn, Seung-Do;Kim, Jong-Hoon;Kwon, Soo-Il;Park, Eun-Kyung
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.138-140
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    • 2002
  • The spinal cord dose is the one of the limiting factor for the radiation treatment of the head & neck (H&N) or the thorax region. Due to the fact that the cord is the elongated shaped structure, it is not an easy task to maintain the cord dose within the clinically acceptable dose range. To overcome this problem, the spinal cord partial block technique (PBT) with the dynamic Multi-Leaf Collimator (dMLC) has been developed. Three dimension (3D) conformal beam directions, which minimize the coverage of the normal organs such as the lung and the parotid gland, were chosen. The PBT field shape for each field was designed to shield the spinal cord with the dMLC. The transmission factors were determined by the forward calculation method. The plan comparisons between the conventional 3D conformal therapy plan and the PTB plan were performed to evaluate the validity of this technique. The conformity index (CI) and the dose volume histogram (DVH) were used as the plan comparison indices. A series of quality assurance (QA) was performed to guarantee the reliable treatment. The QA consisted of the film dosimetry for the verification of the dose distribution and the point measurements. The PBT plan always generated better results than the conventional 3D conformal plan. The PBT was proved to be useful for the H&N and thorax region.

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The Effectiveness of Volumetric Modulated arc Radiotherapy to Treat Patients with Metastatic Spinal Tumors

  • Park, Hyo-Kuk;Kim, Sungchul
    • 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.

진행된 후두암 환자에서 후두전절제술에 의한 척수선량 변화 (Influence of Total Laryngectomy on Spinal Cord Dose in Advanced Laryngeal Cancers)

  • 김재철;김성환;박인규
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제14권2호
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    • pp.167-173
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    • 1996
  • 목적 ; 진행된 후두암 환자에서 후두전절제술 후 경부에 대해 방사선치료를 할 때 기관루 부위의 선량분포 양상 및 기관루에 의한 척수선량의 변화를 알아보고자 하였다. 방법 : 환자의 전산화 단층촬영상을 기준으로 하여 기관루가 있는 팬톰과 기관루가 없는 팬톰을 각각 제작하고 열형광선량계 및 필름선량계를 이용하여 기관루가 있는 팬톰에서의 척수선량과 기관루가 없는 팬톰에서의 척수선량을 측정 비교하였다. 후두전절제술을 시행한 진행된 후두암 환자 12예를 대상으로 수술 전과 수술 후에 각각 전산화 치료계획을 실시하여 척수선량을 비교하였다. 또한 팬톰에 대해서 필름선량계를 이용하여 기관루 부위의 선량분포양상을 폭정하였다. 결과 : 6MV X-선, $10\times20cm$의 조사야로 조사한 팬톰에서 열형광선량계를 사용하여 측정한 평균 척수선량은 직경 1.2cm, 깊이 3cm의 기관루가 있는 경우 $86.4\%$, 기관루가 없는 경우 $80.1\%$로 그 차이는 $6.3\%$였다. 팬톰에서 필름선량계로 측정한 평균 척수선량은 기관루가 있는 경우 $84.7\%$, 기관루가 없는 경우 $79.0\%$로 그 차이는 $5.7\%$였다. 팬톰에서 전산화치료계획으로 계산한 척수선량은 기관루가 있는 경우 $84.0\%$, 기관루가 없는 경우 $78.0\%$로 그 차이는 $6.0\%$였다. 환자에서 계산한 척수선량은 기관루가 있는 경우 $83.1\%$, 기관루가 엾는 경우 $76.9\%$로 그 차이는 $6.2\%$였다. 필름선량계로 측정한 기관루 측벽과 후벽의 선량은 낮은 양상을 보였다 (최대선량 깊이 = 12 mm). 결론 : 팬톰 및 환자에서의 기관루가 척수선량에 미치는 영향은 기관루의 크기나 형태에 따라 $6\%$ 내외의 선량 증가였고, 기관루 측벽 및 후벽의 선량은 낮은 양상을 보였다. 따라서 후두전절제술 후 하경부에 대해 방사선치료를 시행할 경우 부작용 방지를 위해 산란괴를 사용하여 척수 선량을 보정해 주고 기관루의 선량 증가를 위해 근접치료에 의한 추가조사 등의 적절한 조치가 필요할 것으로 생각된다.

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동적 다엽콜리메이터를 이용한 척수의 부분 차폐 기법 (Spinal Cord Partial Block Technique Using Dynamic MLC)

  • 조삼주;이병용;이상욱;안승도;김종훈;권수일;최은경
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권1호
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    • pp.8-14
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    • 2003
  • 두경부 및 흥부에서 척수 견딤선량은 방사선 치료 제약 조건중의 하나이다. 이 영역에서 척수 견딤 선량을 임상적으로 허용 가능한 수준으로 유지하면서 표적에 임상적으로 유의한 선량을 전달하는 것은 쉽지 않은 문제이다. 기존의 치료 방법을 적용할 때 따르는 문제를 해결하기 위해 동적 다엽콜리메이터(dynamic multi leaf collimator, dMLC)를 사용한 척수의 부분 차폐 기법(spial cord partial block technique)을 개발하였다. 이 기법은 기존의 3차원 방사선 치료 계획 장치를 사용하여 치료계획을 수립한다. 치료 계획 절차는 표적을 잘 포함 할 수 있는 빔 방향 및 빔 개수를 설정한 후, 척수 등 방사선 민감 장기를 보호하기 위한 부분차폐를 적용하여 최적화된 선량분포를 만들어 낸다. 이 기법의 유용성을 평가하기 위해 동일한 환자에 대해 기존의 치료 계획과 PBT 치료 계획을 수립하여 상호 비교 평가하였다. 평균 선량과 DVH를 치료 계획 평가 인자로 사용하였다. 임상 적용 가능성을 위해 일련의 정도관리를 수행하여 평가하였다. 이 정도관리는 선량 분포 검증에 대한 필름 도시메트리와 단일점 측정으로 구성되어 있다. PBT 치료계획이 기존의 치료계획 보다 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 두경부에서 유용한 치료 기법임을 볼 수 있었다.

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척수경막동정맥루로 인한 척수병증 환자의 색전술 이후 한의복합치료: 증례 보고 (Complex Korean Medical Treatment after Embolization for Myelopathy Due to Spinal Dural Arteriovenous Fistula: A Case Report)

  • 우현준;한윤희;이정한
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.105-114
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    • 2021
  • A 38-year-old Korean man without any other history was diagnosed with myelopathy due to a spinal dural arteriovenous fistula. Following embolization and high-dose steroid therapy, the patient was treated with complex Korean medical therapies including acupuncture, pharmacopuncture, electro-acupuncture, Chuna manual therapy, herbal medicine, and cupping therapy in addition to conventional treatment. To assess the patient's improvement, international standard for neurological classification of spinal cord injury, Korean version of modified Barthel index, functional independence measure, spinal cord independence measure III, walking index for spinal cord injury II, modified Ashworth scale were used. After treatment, the muscle strength and sensory function of the lower extremities were improved, and the spasticity was reduced, resulting in a rapid improvement in performance of daily activities. These results suggest that complex Korean medical therapies may be effective for myelopathy, and further clinical studies are needed to clarify their effects.

두경부(Head & Neck)종양에서 Forward IMRT 유용성에 관한 고찰 (The usefulness of Forward IMRT for Head and Neck Cancer)

  • 백금문;김대섭;박광호;김정만
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.41-52
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    • 2003
  • I. 목적 방사선 치료계획에 있어서 정상조직의 선량과 치료부위 선량의 분포는 매우 중요하다. 또한 치료부위의 균일한 선량분포를 얻기 위하여 여러 가지 방법을 이용하고 있다. 특히 두경부(Head & Neck) 종양의 방사선 치료 시 체표 윤곽의 변화가 심하여 이에 따른 선량 불균일 보정이 필요하다. 기존의 치료방법으로는 parotid gland 와 spinal cord 의 tolerance dose 이하를 유지하면서 planning target volume(PTV)에 충분한 치료 선량을 전달하기에는 여러 가지 어려움이 있다. 이에 본원에서는 Forward IMRT를 이용한 방사선 치료의 유용성 및 실용적인 정도관리 방법에 관한 연구를 하였다. II. 대상 및 방법 본 연구는 두경부(Head & Neck) 종양 비인두암(nasophrygeal cancer)의 방사선 치료가 요구되는 환자를 대상으로 하여 2차원적인 치료계획과 dynamic Mulit-Leaf Collimator(dMLC)를 이용하여 partial block technique(PBT)방법을 적용한 Forward IMRT를 위한 치료계획을 dose volume histogram(DVH)로 비교 분석하였다. 또한 정도관리(quality assurance, QA)를 위하여 필름과 pinpoint chamber를 이용하여 정확한 선량 평가를 실시하였다. III. 결과 2차원적인 치료계획과 Forward IMRT를 적용한 치료계획의 DVH를 비교 분석한 결과 Forward IMRT를 적용한 치료계획이 Rt, Lt parotid gland와 spinal cord에 들어가는 선량을 좀더 줄일 수 있었다. 이러한 Forward IMRT의 시도로 조사면의 방사선 세기가 정상조직의 보호를 개선시키고 치료의 최적화를 이룰 수 있었다. Inverse IMRT에 비해 기존의 3차원적 치료계획 장치를 이용할 수 있고 비교적 단순한 방사선 세기 패턴이므로 정도관리가 용이하였다. IV. 결론 Forward IMRT는 2차원적인 치료법에 비하여 PTV에는 균일한 선량분포를 이루면서 정상조직에는 tolerance dose 이하로 선량을 전달 할 수 있는 치료기법이었다.

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비소세포 폐암의 제한된 각도를 이용한 세기변조와 용적변조회전 방사선치료계획의 폐 선량에 관한 연구 (A Study on lung dose of Intensity modulated and volumetric modulated arc therapy plans using restricted angle of Non-small cell lung cancer)

  • 염미숙;이우석;김대섭;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.21-28
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    • 2014
  • 목 적 : 비소세포 폐암의 치료용적의 크기가 크거나 폐 용적이 작고, 몸의 정중선(Mid line)에 위치한 경우 척수의 허용선량을 고려한 방사선치료계획에서 폐 선량이 많아지게 되는데, 본 연구는 비소세포 폐암 환자의 3차원입체조형치료(Three dimensional conformal radiotherapy, 3D CRT), 제한된 각도를 이용한 세기변조방사선치료(Intensity modulated radiotherapy, IMRT)와 용적변조회전치료(Volumetric Modulated Arc therapy, VMAT) 치료계획을 각각 적용하여 전체 폐 선량을 비교 및 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : TrueBeam STx($Varian^{TM}$, USA) 10 MV 에너지를 이용하여 4명의 환자에 대하여 3D CRT, 제한된 각도를 이용한 IMRT와 VMAT 치료계획을 세우고, 총 선량 66 Gy/30 Fx 처방하였을 때, 선량용적히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)을 이용하여 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV), 전체 폐 그리고 척수에 들어가는 선량을 평가하였다. PTV에 대한 처방선량지수(Conformity Index, CI), 선량균질지수(Homogeneity index, HI), 처방선량포함지수(Paddick's Conformity Index, PCI)를 구하고, 폐의 30 Gy 용적($V_{30}$), $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$, 평균선량(Mean dose)을 평가하고, 척수의 최대선량 값을 평가하였다. 결 과 : PTV에 대한 CI, HI, PCI의 평균값은 각각 $0.944{\pm}0.009$, $1.106{\pm}0.027$, $1.084{\pm}0.016$으로 평가되었다. 전체 폐에 대한 첫 번째 환자의 $V_{20}$은 3D CRT, IMRT, VMAT 각각 30.7%, 20.2%. 21.2%, 두 번째 환자의 $V_{20}$은 33.0%, 29.2%. 31.5%, 세 번째 환자의 $V_{20}$은 51.3%, 34.3%. 36.9%, 네 번째 환자의 $V_{20}$은 56.9%, 33.7%. 40%로 제한된 각도를 이용한 IMRT 치료계획에서 가장 낮게 평가되었다. 척수에 대한 최대선량 값은 모두 허용선량 미만으로 평가되었다. 결 론 : 비소세포 폐암의 방사선치료계획에서 3D CRT와 비교했을 때, 제한된 각도를 이용한 IMRT나 VAMT을 이용하면 척수의 허용선량을 넘지 않으면서 폐 선량을 줄여줄 수 있는 치료계획을 세울 수 있었다. IMRT와 VAMT을 비교해보면 PTV의 선량포함과 척수선량을 고려했을 때 IMRT 치료계획에서 보다 좁은 각도를 이용한 치료계획이 가능하였고, 이는 폐 선량을 좀 더 줄여줄 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

Valproic Acid Increases Expression of Neuronal Stem/Progenitor Cell in Spinal Cord Injury

  • Bang, Woo-Seok;Kim, Kyoung-Tae;Cho, Dae-Chul;Kim, Hye-Jeong;Sung, Joo-Kyung
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제54권1호
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    • pp.8-13
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    • 2013
  • Objective : This study investigates the effect of valproic acid (VPA) on expression of neural stem/progenitor cells (NSPCs) in a rat spinal cord injury (SCI) model. Methods : Adult male rats (n=24) were randomly and blindly allocated into three groups. Laminectomy at T9 was performed in all three groups. In group 1 (sham), only laminectomy was performed. In group 2 (SCI-VPA), the animals received a dose of 200 mg/kg of VPA. In group 3 (SCI-saline), animals received 1.0 mL of the saline vehicle solution. A modified aneurysm clip with a closing force of 30 grams was applied extradurally around the spinal cord at T9, and then rapidly released with cord compression persisting for 2 minutes. The rats were sacrificed and the spinal cord were collected one week after SCI. Immunohistochemistry (IHC) and western blotting sample were obtained from 5 mm rostral region to the lesion and prepared. We analyzed the nestin immunoreactivity from the white matter of ventral cord and the ependyma of central canal. Nestin and SOX2 were used for markers for NSPCs and analyzed by IHC and western blotting, respectively. Results : Nestin and SOX2 were expressed significantly in the SCI groups but not in the sham group. Comparing SCI groups, nestin and SOX2 expression were much stronger in SCI-VPA group than in SCI-saline group. Conclusion : Nestin and SOX2 as markers for NSPCs showed increased expression in SCI-VPA group in comparison with SCI-saline group. This result suggests VPA increases expression of spinal NSPCs in SCI.

Surfer's Myelopathy : Case Series and Literature Review

  • Choi, June Ho;Ha, Jung-Ki;Kim, Chung Hwan;Park, Jin Hoon
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제61권6호
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    • pp.767-773
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    • 2018
  • Three male patients diagnosed with surfer's myelopathy (19-30 years) were admitted to our hospital. All three patients were novice surfers showing a typical clinical course of rapid progression of paraplegia following the onset of back pain. Typical history and magnetic resonance imaging features indicated the diagnosis of surfer's myelopathy. Two patients received high-dose steroid therapy and the other was treated with induced hypertension. One patient treated with induced hypertension showed almost full recovery; however, two patients who received high-dose steroid therapy remained completely paraplegic and required catheterization for bladder and bowel dysfunction despite months of rehabilitation. Our case series demonstrates the potentially devastating neurological outcome of surfer's myelopathy; however, early recovery in the initial 24-72 hours of presentation can occur in some patients, which is in accordance with previous reports. Ischemic insult to the spinal cord is thought to play a crucial role in the pathophysiology of surfer's myelopathy. Treatment recommendations include hydration, induced hypertension, early spinal angiography with intra-arterial intervention, intravenous tissue plasminogen activator, and high-dose steroid therapy; however, there is no standardized treatment option available. Early recovery appears to be important for long-term neurological outcome. Induced hypertension for initial treatment can be helpful for improving spinal cord perfusion; therefore, it is important for early and long-term neurological recovery. Education and awareness are essential for preventing surfer's myelopathy and avoiding further deterioration of neurological function.

Volumetric-Modulated Arc Radiotherapy Using Knowledge-Based Planning: Application to Spine Stereotactic Body Radiotherapy

  • Jeong, Chiyoung;Park, Jae Won;Kwak, Jungwon;Song, Si Yeol;Cho, Byungchul
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제30권4호
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    • pp.94-103
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    • 2019
  • Purpose: To evaluate the clinical feasibility of knowledge-based planning (KBP) for volumetric-modulated arc radiotherapy (VMAT) in spine stereotactic body radiotherapy (SBRT). Methods: Forty-eight VMAT plans for spine SBRT was studied. Two planning target volumes (PTVs) were defined for simultaneous integrated boost: PTV for boost (PTV-B: 27 Gy/3fractions) and PTV elective (PTV-E: 24 Gy/3fractions). The expert VMAT plans were manually generated by experienced planners. Twenty-six plans were used to train the KBP model using Varian RapidPlan. With the trained KBP model each KBP plan was automatically generated by an individual with little experience and compared with the expert plan (closed-loop validation). Twenty-two plans that had not been used for KBP model training were also compared with the KBP results (open-loop validation). Results: Although the minimal dose of PTV-B and PTV-E was lower and the maximal dose was higher than those of the expert plan, the difference was no larger than 0.7 Gy. In the closed-loop validation, D1.2cc, D0.35cc, and Dmean of the spinal cord was decreased by 0.9 Gy, 0.6 Gy, and 0.9 Gy, respectively, in the KBP plans (P<0.05). In the open-loop validation, only Dmean of the spinal cord was significantly decreased, by 0.5 Gy (P<0.05). Conclusions: The dose coverage and uniformity for PTV was slightly worse in the KBP for spine SBRT while the dose to the spinal cord was reduced, but the differences were small. Thus, inexperienced planners could easily generate a clinically feasible plan for spine SBRT by using KBP.