• Radiation Oncology Journal
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• 제33권3호
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• pp.207-216
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• 2015

Purpose: Stereotactic radiosurgery (SRS) has been introduced for small-sized single and oligo-metastases in the brain. The aim of this study is to assess treatment outcome, efficacy, and prognostic variables associated with survival and intracranial recurrence. Materials and Methods: This study retrospectively reviewed 123 targets in 64 patients with non-small cell lung cancer (NSCLC) treated with SRS between January 2006 and December 2012. Treatment responses were evaluated using magnetic resonance imaging. Overall survival (OS) and intracranial progression-free survival (IPFS) were determined. Results: The median follow-up was 13.9 months. The median OS and IPFS were 14.1 and 8.9 months, respectively. Fifty-seven patients died during the follow-up period. The 5-year local control rate was achieved in 85% of 108 evaluated targets. The 1- and 2-year OS rates were 55% and 28%, respectively. On univariate analysis, primary disease control (p < 0.001), the Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) performance status (0-1 vs. 2; p = 0.002), recursive partitioning analysis class (1 vs. 2; p = 0.001), and age (<65 vs. ${\geq}65$ years; p = 0.036) were significant predictive factors for OS. Primary disease control (p = 0.041) and ECOG status (p = 0.017) were the significant prognostic factors for IPFS. Four patients experienced radiation necrosis. Conclusion: SRS is a safe and effective local treatment for brain metastases in patients with NSCLC. Uncontrolled primary lung disease and ECOG status were significant predictors of OS and intracranial failure. SRS might be a tailored treatment option along with careful follow-up of the intracranial and primary lung disease status.

• Radiation Oncology Journal
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• 제37권4호
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• pp.265-270
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• 2019

Purpose: Renal cell carcinoma (RCC) and melanoma have been considered 'radioresistant' due to the fact that they do not respond to conventionally fractionated radiation therapy. Stereotactic radiosurgery (SRS) provides high-dose radiation to a defined target volume and a limited number of studies have suggested the potential effectiveness of SRS in radioresistant histologies. We sought to determine the effectiveness of SRS for the treatment of patients with radioresistant brain metastases. Materials and Methods: We performed a retrospective review of our institutional database to identify patients with RCC or melanoma brain metastases treated with SRS. Treatment response were determined in accordance with the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors. Results: We identified 53 radioresistant brain metastases (28% RCC and 72% melanoma) treated in 18 patients. The mean target volume and coverage was 6.2 ± 9.5 mL and 95.5% ± 2.9%, respectively. The mean prescription dose was 20 ± 4.9 Gy. Forty lesions (75%) demonstrated a complete/partial response and 13 lesions (24%) with progressive/stable disease. Smaller target volume (p < 0.001), larger SRS dose (p < 0.001), and coverage (p = 0.008) were found to be positive predictors of complete response to SRS. Conclusion: SRS is an effective management option with up to 75% response rate for radioresistant brain metastases. Tumor volume and radiation dose are predictors of response and can be used to guide the decision-making for patients with radioresistant brain metastases.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권1호
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• pp.43-50
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• 2009

본 연구에서는 방사선수술용 4뱅크 마이크로다엽콜리메이터(micro-multileaf collimator: mMLC)인 Acculeaf (Direx, Isral)의 가동을 위하여 인수 검사를 실시하였다. mMLC의 제어에 필요한 기하학적 요소들을 결정하고 선량계산 모델에 의해 계산한 결과를 절대선량(cGy/100 MU)의 측면에서 측정과 비교하였다. 고정된 SSD (source to surface distance) 및 SCD(source to chamber distance) 조건에서 다양한 조사면과 깊이 5 cm와 10 cm에 대하여 계산값을 평가한 결과 6 MV와 15MV x-선에 대하여 대부분 1.0% 이내로 일치하였다. 반음영의 크기는 조사면에 의존하면서 6 MV에 대하여 0.29~0.43cm 범위 그리고 15 MV에 대하여 0.36~0.51 cm 범위로 평가되었다. 엽의 투과 및 누설의 측정결과 단층 엽들에 대하여 평균 6.6% (6 MV) 및 7.4% (15 MV) 그리고 겹층 엽들에 대하여 평균 약 0.5% (6 and 15 MV)로 나타났다. 인수검사를 통하여 mMLC의 선량적 특성을 확인할 수 있었으며 치료계획시스템의 오차범위를 근사적으로 평가할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.235-240
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• 2017

본 연구는 방사선수술 치료계획 시 영상공동등록을 이용한 자기공명영상의 3차원적 위치에 대하여 구조평가 및 뇌 정위 수술의 해부학적 기준점으로 사용되어지는 전교련(anterior commissure: AC)과 후교련(posterior commissure: PC)의 일치성을 평가하여 방사선수술시 영상공동등록의 임상 적용 안전성을 확인하고자한다. 정위 방사선수술 시행 후 2016년 3월~2017년 3월까지 영상공동등록을 이용한 자기공명영상 추적검사를 시행한 32명의 영상을 이용하여 3차원 좌표 측정을 통한 후향적 연구를 시행하였다. 전교련의 3차원 좌표 오차는 $1.0443{\pm}0.5724mm$(0.10 ~ 1.89), 후교련 3차원 좌표 오차는 $1.0348{\pm}0.5473mm$ (0.36 ~ 2.24)로 약 1 mm의 오차를 나타내었다. 자기공명영상 장비별 전교련과 후교련 좌표의 평균오차는 MR1(3.0 T)의 오차 값이 MR2 (1.5 T)에 비하여 낮게 나타났다. 영상공동등록 기법을 이용한 치료계획 시 자기공명영상의 오차를 최소화하여야 하며, 정확도를 확인하는 과정이 필요한 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권1호
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• pp.109-115
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• 1994

본 연구의 목적은 뇌정위적 방사선수술시 최적 선량분포를 얻기 위하여 빠른 multiple isocenter 계획을 효과적으로 수행할 수 있는 방법을 개발하는 데 있다. 18cm 직경의 구형 머리 팬톰과 정확한 선량 알고리듬을 이용하여 선량값을 계산한 뒤 fltting 기술을 이용하여 빠른 구형선량 모델을 개발하였다. 구형선량 모델을 이용하여 single isocenter에 대한 선량값은 합산에 의하여 쉽게 얻어졌다. Isocenter들간의 이동에 따른 선량분포의 변화를 이용하여 컴퓨터 자동추적 방법이 개발되었으며, isocenter 간격 및 collimator 크기가 빠른 시간내에 결정될 수 있었다. 구형선량모델은 beam data에 의한 선량데이타와 같은 선량분포를 나타냈으며 고속으로 삼차원 선량계산을 가능하게 하였다. 컴퓨터 자동추적 방법은 지금까지의 시행착오적 방법에 비해 보다 빠르게 최적 isocenter setting을 제공할 수 있었다. 구형선량모델 및 컴퓨터 자동추적방법은 multiple isocenter를 이용한 수술 계획시 최적선량 분포를 보다 빨리 얻을 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.99-107
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• 2003

선형가속기(Mitsubishi, ML15MDX)를 이용한 방사선수술시스템인 Photon Knife에서 Linac-gram을 통해 선속-표적 위치를 확인하여 신뢰성 있는 시술을 유지하도록 하였다. 선속-레이저광 교정 기구를 제작하여 레이저광의 입사점과 사출점을 조사하여 빔의 위치결정에 이용하였다. 선형가속기에 부착한 보조 콜리메이터의 고정을 확인하기 위해 Isocenter에서 5 cm 떨어진 위치에 팔각형 필름지지체를 두도록 제작하고 확인용 필름(Kodak X-omat V2)을 설치하였다. 필름에 선형가속기의 지지체를 45$^{\circ}$씩 회전조사 하여 필름에 나타난 거리로 보조 콜리메이터의 이동을 확인한 결과 실험 오차내에서 이동이 없음을 확인하였다. 임상에 이용한 체위 표시기는 10 mm 쇠구슬 제도와 납인형을 두어 PKRS 시술시 환부의 체위를 쉽게 확인할 수 있도록 고안제작되었다. 앙와위 및 우측 측와위로 조사한 방사선수술에서 표적 위치기에 있는 양측 쇠구슬과 콜리메이터 조사면과의 일치를 LINAC-gram에서 확인한 결과 CT 영상의 표적좌표와 비교해서 평균 0.8$\pm$0.26 mm 의 오차범위에서 시술하였음을 보이므로 방사선조사의 정확성을 알 수 있다. 선형가속기의 Couch 에 임의의 힘을 가했을 때 위치변동은 좌우 $\pm$5 mm, Couch 축방향으로 $\pm$1 mm, 상하로 $\pm$2 mm 이동할 수 있음을 확인하였다. 이상의 결과로 Photon knife 방사선 수술 시스템은 방사선수술 전 환부의 표적과 선속의 일치를 LINAC-gram을 통해 확인할 수 있어 시술의 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.129-134
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• 2002

방사선 수술시 예상되는 치료효과를 위해 종양에 미리 정의된 방사선량이 조사되도록 수술을 계획한다. 이러한 수술계획시 다양한 모양의 종양에 대해 수술 계획을 수행하는 것은 많은 시간과 숙련된 수술계획자가 요구된다. 최근 들어, 뛰어난 컴퓨터 기술의 발달로 컴퓨터를 이용한 수술계획 방법들이 많이 연구 발표되고 있으나 현재 대부분의 수술계획은 주로 시행착오를 통한 방법으로 이루어진다. 본 연구에서는 방사선 수술계획시 고려되는 많은 빔관련 변수들을 고려하고 다양한 형태의 종양들을 원통형으로 가정한 후 이 종양모델을 50％ 등선량 곡선내에 포함시킬수 있는 변수들을 찾아 이들을 비교 분석하였다. 수많은 변수들 중 본 연구에서 고려한 변수는 콜리메이터 크기, isocenter의 개수와 isocenter 간의 거리이고 이때 얻어진 선량분포는 Dose Volume Histogram(DVH)과 Dose Profile로 서로 비교하였다. 비교결과 우리가 가정한 50％ 등선량 곡선내에 종양모델을 포함시키기 위해서는 일정 개수 이상의 isocenter의 사용은 치료의 복잡성만을 증가시킬뿐 Dose Profile과 DVH에서의 변화는 눈에 뛰게 향상되지 않았다. 또한 같은 콜리메이터 크기로 같은 개수의 isoceter를 사용할 때 isocenter의 거리가 지름대비 1.0-1.2일 경우의 DVH와 Dose profile이 상대적으로 우수하게 나타났다.

• 대한방사선치료학회:학술대회논문집
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• 대한방사선치료학회 2005년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.13-17
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• 2005

Lung cancer 환자 중 호흡에 의한 종양의 움직임이 큰 lung lower lobe에서 stetreotactic radiosurgery(SRS)시 호흡 주기 중 종양의 움직임이 적은 호흡 주기에서만 방사선을 조사하기 위해 respiratory gating system을 사용함으로써 그 유용성에 대하여 알아보고자 한다. lung lower lobe의 SRS 환자 2명을 대강으로 하였으며, 환자의 복부에 maker block(sensor)을 부착하고 tracking camera와 real time position management(RPM)를 이용하여 호흡 주기를 측정하면서 1회 호흡주기에서 10 phases의 4D-CT를 촬영 하였다. 종양의 위치 변화가 급격하지 않은 percent($\%$)의 phases를 치료 phases로 결정하였고, 치료 phases의 CT image를 maximum intensity projection(MIP) 기법으로 재구성 후 volume contouring을 하였다. set up 의 재현성 및 GTV의 위치 변화를 확인하기 위해 치료 전과 치료 중 2회의 4D-CT 촬영을 하였다. GTV의 움직임이 가장 큰 Y(longitudinal)축에서 A환자 full($0\%\~90\%$) phases의 9.4mm가 치료 ($30\%\~60\%$) phases 에서는 2.6mm로, B환자 full($0\%\~90\%$) phases의 11.7mm가 치료($30\%\~70\%$) phases 에서는 2.3mm로 줄었다. 2회의 4D-CT 비교 결과 Set up의 X, Y, Z축 오차는 모두 3mm 이내였다. 호흡에 의한 종양의 움직임이 큰 lung lower lobe에서 SRS 시행 시 respiratory gating system의 사용은 종양의 움직임을 5mm 이내로 감소시킬 수 있어 유용하였다.

• 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.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권3호
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• pp.235-246
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• 2023

Objective: It is difficult to predict the treatment response of tissue after stereotactic radiosurgery (SRS) because radiation necrosis (RN) and tumor recurrence can coexist. Our study aimed to predict tumor recurrence, including the recurrence site, after SRS of brain metastasis by performing a longitudinal tumor habitat analysis. Materials and Methods: Two consecutive multiparametric MRI examinations were performed for 83 adults (mean age, 59.0 years; range, 27-82 years; 44 male and 39 female) with 103 SRS-treated brain metastases. Tumor habitats based on contrast-enhanced T1- and T2-weighted images (structural habitats) and those based on the apparent diffusion coefficient (ADC) and cerebral blood volume (CBV) images (physiological habitats) were defined using k-means voxel-wise clustering. The reference standard was based on the pathology or Response Assessment in Neuro-Oncologycriteria for brain metastases (RANO-BM). The association between parameters of single-time or longitudinal tumor habitat and the time to recurrence and the site of recurrence were evaluated using the Cox proportional hazards regression analysis and Dice similarity coefficient, respectively. Results: The mean interval between the two MRI examinations was 99 days. The longitudinal analysis showed that an increase in the hypovascular cellular habitat (low ADC and low CBV) was associated with the risk of recurrence (hazard ratio [HR], 2.68; 95% confidence interval [CI], 1.46-4.91; P = 0.001). During the single-time analysis, a solid low-enhancing habitat (low T2 and low contrast-enhanced T1 signal) was associated with the risk of recurrence (HR, 1.54; 95% CI, 1.01-2.35; P = 0.045). A hypovascular cellular habitat was indicative of the future recurrence site (Dice similarity coefficient = 0.423). Conclusion: After SRS of brain metastases, an increased hypovascular cellular habitat observed using a longitudinal MRI analysis was associated with the risk of recurrence (i.e., treatment resistance) and was indicative of recurrence site. A tumor habitat analysis may help guide future treatments for patients with brain metastases.