• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제1권1호
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• pp.23-29
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• 1990

In order to explane the stereotactic procedure, the three steps of the procedure (target localization, dose planning, and radiation treatment) must be examined separately. The ultimate accuracy of the full procedure is dependent on each of these steps and on the consistancy of the approach The concern in this article was about dose planning, which is a important factor to the success of radiation treatment. The major factor in dose planning is a dosimetry system to evaluate the dose delivered to the target and normal tissues in the patient, while it generates an optimal dose distribution that will satisfy a set of clinical criteria for the patient. A three-dimensional treatment planning program is a prerequisite for treatment plan optimization. It must cover 3-D methods for representing the patient, the dose distributions, and beam settings. The major problems and possible modelings about 3-D factors and optimization technique were discussed to simplify and solve the problems associatied with 3-D optimization, with relative ease and efficiency. These modification can simplify the optimization problem while saving time, and can be used to develop reference dose planning system to prepare standard guideline for the selection of optimum beam parameters, such as the target position, collimator size, arc spacing, the variation in arc length and weight. The method yields good results which can then be simulated and tailored to the individual case. The procedure needed for dose planning in stereotactic radiosurgery is shown in figure 1.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권2호
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• pp.89-94
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• 1999

BRW 정위프레임을 사용하여 정위방사선수술을 시행하기 위해 1) 정위방사선수술용 원형 콜리메이터, 2) 혈관조영술을 통하여 치료 위치 결정을 위한 localizer, 3) 결정된 치료위치를 치료기에서 조준하기 위한 target localizer, 4) 정위방사선수술용 컴퓨터 치료계획 시스템으로 구성되는 정위방사 선수술 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 저자들은 자체 개발한 정위방사선수술 시스템의 임상 적용에 앞서, 인체 모형 팬톰 및 QA용 팬톰을 사용하여 일련의 모의 치료를 시행하여 봄으로써 위치 오차의 정도를 평가하고자 하였다. 실험결과 ,1) 기하 팬톰을 이용한 컴퓨터 치료계획 시스템의 위치 확인 정확도는 평균값, Avg.=(equation omitted)이 1.0mm 이었으며, 2) 치료기의 중심점의 기계적 정밀도는 0.6 $\pm$ 0.2 mm, 3) 컴퓨터단층촬영 및 혈관조영술을 이용한 가상 타켓의 위치 계산의 차이는 0.8 mm 크기 차이는 1.5 mm 로 분석되었고, 4)전 치료과정에 대한 위치오차는 0.9$\pm$0.3 mm 로 나타났다. 이들 결과를 종합해 볼 때 , 저자들이 개발한 정위방사선수술 시스템의 기하학적 위치에 대한 정확도는 임상 적용에 적정 범위 안에 포함되는 것으로 확인하였다. 그러나 이러한 정확도의 유지를 위해서는 정기적인 QA가 필수적이라 하겠다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제57권2호
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• pp.77-81
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• 2015

Objective : The purpose of this study was to investigate changes in the plasma level of vascular endothelial growth factor (VEGF) after Gamma Knife radiosurgery (GKRS) for the treatment of meningioma. Methods : Fourteen patients with meningiomas had peripheral venous blood collected at the time of GKRS and at 1 week, 1 month, 3 month and 6 month visits. Plasma VEGF levels were measured using commercially available enzyme-linked immunosorbent assay. For controls, peripheral blood samples were obtained from 20 healthy volunteers. Results : The mean plasma VEGF level (29.6 pg/mL) in patients with meningiomas before GKRS was significantly lower than that of the control group (62.4 pg/mL, p=0.019). At 1 week after GKRS, the mean plasma VEGF levels decreased to 23.4 pg/mL, and dropped to 13.9 pg/mL at 1 month, 14.8 pg/mL at 3 months, then increased to 27.7 pg/mL at 6 months. Two patients (14.3%) with peritumoral edema (PTE) showed a level of VEGF 6 months after GKRS higher than their preradiosurgical level. There was no significant association found in an analysis of correlation between PTE and tumor size, marginal dose, age, and sex. Conclusion : Our study is first in demonstrating changes of plasma VEGF after stereotactic radiosurgery (SRS) for meningioma. This study may provide a stimulus for more work related to whether measurement of plasma level has a correlation with tumor response after SRS for meningioma.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제3권1호
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• pp.53-62
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• 1992

최근 두개부 종양의 방사성물질의 자입과 방사선입체조사에 의한 뇌수술이 개발되어 의료계 에 많은 관심을 끌고 있다. 또한 방사선수술등은 비관혈적인 체외조사이므로 뇌정위수술용 좌표계의 전산화단층촬영을 이용한 표적중심결정이 매우 중요하다. 현재 알려진 방법은 뇌정위수술용좌표계의 전산화단층찰영에 대한 직교성하에서 비교적 정확하게 표적의 위치를 결정하게 되나, 임상현장에서 직교성유지는 실제 어려운 실정이다. 이에 필자들은 임의의 비직교성 스켄하에서 정확한 표적좌표를 얻기위한 알고리즘을 사용하였으며, 표적오차는 평균 0.02$\pm$0.3mm를 보였다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제58권4호
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• pp.334-340
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• 2015

Objective : Pineal parenchymal tumors (PPTs) in adults are rare, and knowledge regarding their optimal management and treatment outcome is limited. Herein, we present the clinical results of our series of PPTs other than pineoblastomas managed by stereotactic radiosurgery (SRS) at upfront setting. Methods : Between 1997 and 2014, nine consecutive adult patients with the diagnosis of PPTs, either pineocytoma or pineal parenchymal tumor of intermediate differentiation, were treated with SRS. There were 6 men and 3 women. The median age was 39 years (range, 31-53 years). All of the patients presented with symptoms of hydrocephalus. Endoscopic third ventriculostomy and biopsy was done for initial management. After histologic diagnosis, patients were treated with Gamma Knife with the mean dose of 13.3 Gy (n=3) or fractionated Cyberknife with 32 Gy (n=6). Results : After a mean follow-up of 78.6 months (range, 14-223 months), all patients were alive and all of their tumors were locally controlled except for one instance of cerebrospinal fluid seeding metastasis. On magnetic resonance images, tumor size decreased in all patients, resulting in complete response in 3 patients and partial response in 6. One patient had experienced temporary memory impairment after SRS, which improved spontaneously. Conclusion : SRS is effective and safe for PPTs in adults and can be considered as a useful alternative to surgical resection at upfront setting.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제59권5호
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• pp.442-448
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• 2016

Objective : Increased expression of angiogenic factors, such as vascular endothelial growth factor (VEGF), is associated with the pathogenesis of cerebral cavernous malformations (CCMs). The purpose of this study was to investigate plasma levels of VEGF in normal subjects and in patients with CCM and to evaluate change in these levels following stereotactic radiosurgery (SRS). Methods : Peripheral venous blood was collected from 6 patients with CCM before SRS using Gamma Knife and at the 1 week, 1 month, 3month, and 6 month follow-up visits. Plasma VEGF levels were measured using commercially available enzyme-linked immunosorbent assay kits. Peripheral blood samples were obtained from 10 healthy volunteers as controls. Results : Mean plasma VEGF level of 41.9 pg/mL (range, 11.7-114.9 pg/mL) in patients with CCM at baseline was higher than that of the healthy controls (29.3 pg/mL, range, 9.2-64.3 pg/mL), without significant differences between CCM patients and controls (p=0.828). Plasma VEGF level following SRS dropped to 24.6 pg/mL after 1 week, and decreased to 18.5 pg/mL after 1 month, then increased to 24.3 pg/mL after 3 months, and 32.6 pg/mL after 6 months. Two patients suffering from rebleeding after SRS showed a higher level of VEGF at 6 months after SRS than their pretreatment level. Conclusion : Plasma VEGF levels in patients with CCM were elevated over controls at baseline, and decreased from baseline to 1 month after SRS and increased further for up to 6 months. Theses results indicated that anti-angiogenic effect of SRS might play a role in the treatment of CCMs.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.303-308
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• 2012

뇌정위 방사선수술의 선량계산을 위해 Geant4 기반의 응용 프로그램을 개발 하였다. 선형가속기에서 발생하는 방사선의 스펙트럼을 입력하기 위하여 사전에 실행하여 구한 스펙트럼에 각 에너지별로 구한 가중치를 곱하여 확률밀도를 구하였다. 이를 누적밀도로 변환하여 입력하도록 하였다. 메신저 클래스를 이용하여 다양한 형태의 MLC 조사면을 설정할 수 있도록 하였다. 갠트리와 테이블의 회전을 모사하기 위하여 rotateX와 rotateY라는 회전행렬을 사용하였다. 월드좌표 속에서 갠트리와 테이블을 정의하여 각각 회전을 구현하였다. 실제 환자의 자료는 CT의 dicom 파일에서 픽셀 크기, 매트릭스 크기 등의 정보와 픽셀의 HU를 밀도로 변환한 파일을 생성한 다음 이 파일을 이용 환자의 모델링에 이용 하였다. 환자의 모델링은 팬텀월드 안에 픽셀의 크기에 해당하는 복셀을 정의하고 이 복셀에 픽셀의 밀도와 이 밀도에 해당하는 물질을 할당해주었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권3호
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• pp.274-280
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• 2010

선형가속기를 이용하여 single-fraction stereotactic radiosurgery (SRS)를 시행하였던 뇌동맥 기형 치료 환자 25예 중 13예의 임상결과와 혈관조영술 소견에 대해 알아보고자 하였다. 2002년부터 2009년까지 뇌동정맥 기형으로 SRS를 시행하였던 25명 중 추적 혈관조영술이 시행된 기간이 12개월 이상인 환자 15명(남자 6명, 여자 9명)을 대상으로 하였으며 후향적으로 MRI와 혈관조영술에서 동정맥기형 핵의 크기와, 위치, 파열유무, 추적기간 동안의 합병증 유무, 혈관조영술에서의 변화를 분석하였다. 평균 30개월(12~89개월) 동안 추적 혈관조영술이 시행되었던 15명의 환자 (평균나이 33세, 14~56세) 중 모든 환자에서(100%) 동정맥기형이 완전 소실되었고 3명(20%)에서 유출정맥만이 동맥기 촬영에서 확인되었다. 추적기간 중 1명에서 경련이 있었으며 출혈이나 뇌부종에 의한 임상증상이 있었던 환자는 없었다. 동정맥기형 핵의 부피는 평균 4.3 cc (SD 3.7 cc, 범위 0.69~11.7 cc)였으며 방사선 조사 선량은 평균 17 Gy (12~20 Gy)였다. 동정맥기형의 위치는 대엽이 11예, 기저핵이 1예, 뇌교가 1예, 소뇌가 2예였다. 9예는 파열, 나머지 6예는 비 파열 예였다. 선형가속기를 이용한 뇌동정맥기형 방사선 치료의 성적은 추적기간을 4년 이상으로 할 때 높은 완치율을 보이며 동맥기에 유출정맥이 남아 있을 경우 유출정맥이 완전히 소멸될 때까지 추적 관찰이 요구된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.75-77
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• 2004

정위적 방사선 수술은 치료와는 달리 한 번에 많은 양의 방사선을 병소를 중심으로 조사한다. 그러므로, 수술 계획시 치료 영역에서의 병소를 중심으로 한 선량분포의 계획은 대단히 중요하다. 실질적으로, 수술 계획자는 정확하고 효율적인 수술 계획을 수립하기 위해 많은 시행착오(trial and error)를 거치면서 최적의 수술 계획을 완성한다. 본 연구는 공간상의 기본 단위인 체적소에 근거하여 병소와 일정영역간의 분포로서 회전중심점들(Multi-isocenter)을 불규칙한 모양의 병소내 자동적으로 최적의 배치 방법을 제안하였다. 또한, 이를 검증하기위해 3개의 다른 모양과 체적을 가지는 가상의 표적들에 대하여 이 방법을 적용하였다. 그 결과, 병소에 대한 선량분포 일치도(conformity)와 균질성(homogeneity)은 RTOG의 권고사항을 잘 만족하였다. 이러한 방법은 선형가속기와 감마나이프를 이용한 수술 계획시 수술 계획자에게 많은 도움을 줄 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권3호
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• pp.175-184
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• 1998

감마나이프를 이용하는 정위적 방사선 수술 치료계획 프로그램 중에서 선량계산 프로그램을 PC에서 작성하고, 작성한 프로그램 GP1(Gamma Project 1) 을 상용화된 치료계획 프로그램인 KULA와 비교하여 선량분포 50% 지점에서 등선량분포의 차이와 편차를 계산함으로써 GPI을 평가하고자 한다. 또한 radiochromic 필름에 감마나이프로 방사선을 조사하여 선량분포를 계산하고, 이를 KULA, GPI에 의한 선량분포와 비교하여 GPI을 검증하고자 한다. 프로그램 작성은 프로그램 제작 언어인 IDL(Interactive Data Language)을 사용하였으며, 선량계산 알고리듬은 상용 치료계획 프로그램인 KULA의 알고리듬을 사용하였다. GP1을 평가하기 위해 반경이 80 mm인 구형 팬톰 중심에서 각 콜리메이터마다 세 방향 (축상면, 시상면, 관상면)에서의 선량분포를 계산하고, 이를 KULA에 의한 선량분포와 비교하였다. 또한 팬톰내 임의의 한 지점에서 GPl과 KULA에 의한 선량분포를 비교하여 두 프로그램간의 선량분포 차이를 계산하였다. 이를 검증하기 위해 팬톰 내부에 radiochromic 필름올 장치하여 방사선을 조사한 후 필름의 선량분포를 상용화된 프로그램 KULA와 본 연구에서 작성한 프로그램 GP1에 의한 선량분포와 비교하여 그 차이를 확인하였다. 그 결과 팬톰 중심에서 GPl과 KULA에 의한 선량분포는 50% 선량분포에서 $\pm$3% 이내의 편차를 나타내었으며, 임의의 지점에서도 같은 결과를 보여주었다. 콜리메이터 크기가 작고 선량분포의 값이 작을수록 두 프로그램의 차이가 커짐을 알 수 있었다. GPl 검증을 위한 필름에서의 선량분포 또한 두 프로그램에서의 선량분포와 잘 일치함을 알 수 있었다. 이로써 치료계획시 GPl에 의한 선량분포의 사용이 가능성을 확인하였다.