목적 : 본 교실에서 개발한 정위방사선수술 시스템의 정도관리를 위하여 다용도 팬톰을 제작하고 정위방사선수술 기법의 선량의 정확도를 확인하려 하였다. 대상 및 방법 : CL2100C 선형가속기에서 발생하는 6 MV 엑스선을 사용하여 정위적 방사선수술을 시행하였고 Farmer형 이온함, 0.125 cc 이온함, 다이오드 검출기 등을 정위 기준기구가 부착된 팬톰내에 설치한 후 선량을 측정하였다. 고정 빔, $20^{\circ}\~100^{\circ}$의 각도를 갖는 단일회전빔, 복합회전빔 등의 방사선조사 조건에서 측정기와 팬톰의 상대적 위치를 변화시키면서 측정하였다. 내경이 10, 20, 30, 40 mm인 원형의 3차 콜리메이터를 사용하였다. 결과 : 고정 빔, 단일 회전빔, 5개의 회전 빔으로 구성된 복합회전빔 등에서의 선량오차는 Farmer형 이온함으로 측정한 경우는 $0.5\%$ 이하, 0.125 cc 이온함의 경우에는 $0.5\%$, 다이오드 검출기인 경우에는 $2\%$ 이내였다. 결론 : 본 교실 개발 정위방사선수술 기법에 의한 방사선 조사선량의 정확도를 확인하였으며 이 자료는 향후 정위방사선수술 및 다분할 방사선치료의 정도관리에 유용한 기초자료로 활용될 것이다.
Objective : The functional information of $^{11}C$-methionine positron emission tomography (MET-PET) images can be applied for Gamma knife radiosurgery (GKR) and its image quality may affect defining the tumor. This study conducted the phantom-based evaluation for geometric accuracy and functional characteristic of diagnostic MET-PET image co-registered with stereotactic image in Leksell $GammaPlan^{(R)}$ (LGP) and also investigated clinical application of these images in metastatic brain tumors. Methods : Two types of cylindrical acrylic phantoms fabricated in-house were used for this study : the phantom with an array-shaped axial rod insert and the phantom with different sized tube indicators. The phantoms were mounted on the stereotactic frame and scanned using computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), and PET system. Three-dimensional coordinate values on co-registered MET-PET images were compared with those on stereotactic CT image in LGP. MET uptake values of different sized indicators inside phantom were evaluated. We also evaluated the CT and MRI co-registered stereotactic MET-PET images with MR-enhancing volume and PET-metabolic tumor volume (MTV) in 14 metastatic brain tumors. Results : Imaging distortion of MET-PET was maintained stable at less than approximately 3% on mean value. There was no statistical difference in the geometric accuracy according to co-registered reference stereotactic images. In functional characteristic study for MET-PET image, the indicator on the lateral side of the phantom exhibited higher uptake than that on the medial side. This effect decreased as the size of the object increased. In 14 metastatic tumors, the median matching percentage between MR-enhancing volume and PET-MTV was 36.8% on PET/MR fusion images and 39.9% on PET/CT fusion images. Conclusion : The geometric accuracy of the diagnostic MET-PET co-registered with stereotactic MR in LGP is acceptable on phantom-based study. However, the MET-PET images could the limitations in providing exact stereotactic information in clinical study.
The accuracy of the target localization was evaluated by conventional and spiral CT in stereotactic radiosurgerv. Conventional and spiral CT images were obtained with geometrical phantom, which was designed to produce exact three-dimensional coordinates of several objects within 0.1mm error range. Geometrical phantom was attached by BRW headframe, intermediate head ring, and CT localizer. Twentv-seven slices of conventional CT image were scanned at 3 mm slice thickness. Spiral CT images were scanned at 3 mm slice thickness from the pitch value 1 to 3, and twenty-seven slices of image were obtained per each the pitch value. These CT images were transferred to a treatment planning system(X-knife, Radionics) by ethernet, Three-dimensional coordinates of these images measured from the treatment planning system were compared to known values of geometrical phantom. The mean localization error of the target localization of conventional CT was 1.4mm. In case of spiral CT, the error of the target localization was within 1.6mm from the pitch value 1 to 1.3, but was more than 30mm above the pitch value 1.5. In conclusion, as the localization error of spiral CT was increased in high pitch value compared to conventional CT, the application of spiral CT will be with caution in stereotactic radiosurgery.
Kim, Young-Seok;Yi, Byong-Yong;Kim, Jong-Hoon;Ahn, Seung-Do;Lee, Sang-wook;Im, Ki-Chun;Park, Eun-Kyung
한국의학물리학회:학술대회논문집
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한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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pp.103-105
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2002
Whole body stereotactic radiosurgery (WBSRS) technique is believed to be useful for the metastatic lesions as well as relatively small primary tumors in the trunk. Unlike stereotactic radiosurgery to intracranial lesion, inherent limitation on immobilization of whole body makes it difficult to achieve the reliable setup reproducibility. For this reason, it is essential to develop an objective and quantitative method of evaluating setup error for WBSRS. An evaluation technique using image registration has been developed for this purpose. Point pair image registrations with WBSRS frame coordinates were performed between two sets of CT images acquired before each treatment. Positional displacements could be determined by means of volumetric planning target volume (PTV) comparison between the reference and the registered image sets. Twenty eight sets of CT images from 19 WBSRS patients treated in Asan Medical Center have been analyzed by this method for determination of setup random error of each treatment. It is objective and clinically useful to analyze setup error quantitatively by image registration technique with WBSRS frame coordinates.
We have been researching upgrade version of a stereotactic whole body frame, used for evaluating daily setup accuracy of the patient positioning during fractionated extra-cranial stereotactic radiotherapy. Currently, we are focusing on the development of a new stereotactic whole body frame, and then will handle organ movement produced by breathing at the next stage. MeV-Green is chosen for the best immobilizer possible and the epoxy board is for the frame with the dimension of 110 em in length, 50 cm in width in order to maximize transmission rate of the beam from lateral or posterior direction and to fit CT and PET scanners with an aperture of 55 cm at least. The key point of an upgraded stereotactic whole body frame will be set on the collision-free rotation of the gantry with the frame, and the development of the checking structure for the daily patient repositioning regarding internal target.
Cancer-related facial pain refractory to pharmacologic management or nondestructive means is a major indication for destructive pain surgery. Stereotactic mesencephalotomy can be a valuable procedure in the management of cancer pain involving the upper extremities or the face, with the assistance of magnetic resonance imaging (MRI) and electrophysiologic mapping. A 72-year-old man presented with a 3-year history of intractable left-sided facial pain. When pharmacologic and nondestructive measures failed to provide pain alleviation, he was reexamined and diagnosed with inoperable hard palate cancer with intracranial extension. During the concurrent chemoradiation treatment, his cancer-related facial pain was aggravated and became medically intractable. After careful consideration, MRI-based stereotactic mesencephalotomy was performed at a point 5 mm behind the posterior commissure, 6 mm lateral to and 5 mm below the intercommissural plane using a 2-mm electrode, with the temperature of the electrode raised to $80^{\circ}C$ for 60 seconds. Up until now, the pain has been relatively well-controlled by intermittent intraventricular morphine injection and oral opioids, with the pain level remaining at visual analogue scale 4 or 5. Stereotactic mesencephalotomy with the use of high-resolution MRI and electrophysiologic localization is a valuable procedure in patients with cancer-related facial pain.
The authors aimed to analyze the quality improvement efficiency of wound dressing with 2-octyl cyanoacrylate(2-OCA) in stereotactic image guided linear or sigmoid incisions in a cohort of consecutive craniotomy patients, and to compare clinical results with those of iodine-dressing and silk sutured patients underwent conventional craniotomy surgery with large pedicle flap incisions without stereotactic guidance. In methods, 26 patients were involved as the study group at one hospital. We retrospectively compared their results with those of 38 consecutive control patients at the same unit. The suggested new medical material, 2-octyl cyanoacrylate(2-OCA), resultantly decreased or prevented the contaminated fluid influx from scalp outside. The mean infection rate for the control group (7.89%) was relatively higher than that of the study group (3.85%). In addition, the use of stereotactic image guided craniotomy was significant to reduce operation time, to simplify operative procedures and to decrease potential risk factors.
A modified irradiation technique utilizing a linear accelerator for radiation surgery within the brain was performed in 41 cases of patients with anteriovenous malformation(AVM), astrocytoma, meningioma. etc. The treatment planning and dosimetry of small field for stereotactic radiosurgery with 10 MV X-ray isocentically mounted linear accelerator will be presented dose with field size, the central axis persent depth dose and the combined moving beam dose distribution. The three dimensional dose planning of stereotactic focusing irradiation on small size tumor region was perfomed with dose planning computer system(Therac 2300) and was verified with film dosimetry. The more the number of strip and the wider the angle of arc rotation, the larger were the dose delivered on tumor and the less the dose to surrounding the normal tissues. In this study, the using machine and method was as fellowing. 1) Apparatus : NELAC-1018 10MV X-ray 2) Strip No. : Select the 5-7 strips 3) Cone and field size are from $1{\times}1cm^2$ to $3.5{\times}3.5cm^2$, and special circular cone designed for the purpose of minimized the risk to normal tissue and those size are $0.7{\~}3.6cm{\phi}$.
Emmanuel Fiagbedzi;Francis Hasford;Samuel Nii Tagoe
한국의학물리학회지:의학물리
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제35권1호
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pp.1-9
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2024
Margin inclusion or exclusion remains the most critical and controversial aspect of stereotactic radiosurgery (SRS) for metastatic brain tumors. This review aimed to examine the available literature on the impact of margins in SRS of brain metastasis and to assess the response of some medical physicists on the use of these margins. The Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses method was used to review articles published in PubMed, Embase, and Science Direct databases from January 2012 to December 2022 using the following keywords: planning target volume, brain metastasis, margin, and stereotactic radiosurgery. A simple survey consisting of five questions was completed by ten medical physicists with experience in SRS treatment planning. The results were analyzed using IBM SPSS Statistics version 26.0. Of the 1,445 articles identified, only 38 articles were chosen. Of these, eight papers were deemed relevant to the focus of this review. These papers showed an increase in the risk of radionecrosis, whereas differences in local control were variable as the margin increased. In the survey, the response rate to whether or not to use margins in SRS, a critical question, was 50%. Margin addition increases the risk of radio necrosis. The local control rate varies among treatment modalities and cannot be generalized. From the survey, no consensus was reached regarding the use of these margins. This calls for further deliberations among professionals directly involved in SRS.
유방촬영술을 이용한 유방암 검진은 표준 영상 방법이다. 초음파에서 보이지 않고 유방촬영술이나 디지털 유방 토모신테시스에서만 보이는 의심스러운 석회화, 구조 왜곡의 조직학적 진단을 위해 입체정위생검과 유방촬영술 유도하 수술 전 위치결정술을 시행한다. 본 종설에서는 입체정위생검의 적응증 및 비적응증, 방법, 입체정위생검 후 클립 삽입과 디지털 유방 토모신테시스 유도하 입체정위생검에 대해 알아보고자 한다. 또한, 유방촬영술 유도하 수술 전 위치결정술을 침위치결정술과 비침위치결정술로 나누어 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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