• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권3호
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• pp.111-116
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• 2016

This study is to evaluate the dosimetric impact of dosimetric leaf gap (DLG) and transmission factor (TF) at different measurement depths and field sizes for high definition multileaf collimator (HD MLC). Consequently, its clinical implication on dose calculation of treatment planning system was also investigated for pancreas stereotactic body radiation therapy (SBRT). The TF and DLG were measured at various depths (5, 8, 10, 12, and 15 cm) and field sizes ($6{\times}6$, $8{\times}8$, and $10{\times}10cm^2$) for various energies (6 MV, 6 MV FFF, 10 MV, 10 MV flattening filter free [FFF], and 15 MV). Fifteen pancreatic SBRT cases were enrolled in the study. For each case, the dose distribution was recomputed using a reconfigured beam model of which TF and DLG was the closest to the patient geometry, and then compared to the original plan using the results of dose-volume histograms (DVH). For 10 MV FFF photon beam, its maximum difference between 2 cm and 15 cm was within 0.9% and it is increased by 0.05% from $6{\times}6cm^2$ to $10{\times}10cm^2$ for depth of 15 cm. For 10 MV FFF photon beam, the difference in DLG between the depth of 5 cm and 15 cm is within 0.005 cm for all field sizes and its maximum difference between field size of $6{\times}6cm^2$ and $10{\times}10cm^2$ is 0.0025 cm at depth of 8 cm. TF and DLG values were dependent on the depth and field size. However, the dosimetric difference between the original and recomputed doses were found to be within an acceptable range (<0.5%). In conclusion, current beam modeling using single TF and DLG values is enough for accurate dose calculation.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.363-368
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• 2014

목 적 : Flattening filter-free (3F) beam과 flattening filter (2F) beam을 이용한 치료기법에 따른 특성 비교와 환자 측면의 시간적 경제적 유용성을 비교 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : Alderson rando phantom의 전산화단층촬영 영상을 획득하여 가상의 전립선을 설정한 후 세기변조 방사선치료, 용적변조 회전방사선치료 그리고 체부정위적 방사선치료에 3F와 2F beam을 각각 적용하여 총 6개의 전산화치료계획을 수립하였다. 선량률은 3F beam을 이용한 치료기법에 1200 MU/min을 설정하였고, 2F beam의 경우 600 MU/min을 적용하였다. 3F와 2F beam을 이용한 치료기법의 특성 비교를 위하여 총 monitor unit (MU)값을 비교하였고 치료시간의 비교를 위하여 beam on time (BOT)과 gantry rotation time (GRT)을 측정하였으며, 3F와 2F beam에 의한 각 치료기법에서 발생되는 광중성자 측정을 위하여 Surveillance And Measurement (SAM) 940을 사용하였다. 또한, 환자의 총 내원기간과 자기부담금을 계산하였다. 결 과 : 총 MU값은 세기변조 방사선치료에서 3F beam을 이용하였을 때 2F beam을 이용한 경우보다 최대 34.0% 증가하였고 BOT, GRT 그리고 광중성자 측정값은 체부정위적 방사선치료에 3F beam을 적용하였을 때 2F beam보다 각각 최대 39.8, 38.6, 48.1% 감소하였다. 환자의 총 내원기간과 자기부담금은 3F와 2F beam의 이용에 따른 차이는 없었으며, 치료기법 중 체부정위적 방사선치료가 10일과 169,560원으로 가장 적게 나타났다. 결 론 : 본 연구 결과, 3F beam의 고 선량률을 이용한 치료기법은 2F beam과 비교하여 총 MU값은 증가하였으나 BOT, GRT 그리고 광중성자 측정값이 모두 감소하였다. 이처럼 3F beam의 고 선량률을 사용하는 치료기법은 intra-fraction setup error 및 2차 방사선 유발암 발생률을 줄이는 효과를 기대할 수 있으나, 동일한 치료기법 내에서 3F와 2F beam 사용에 따른 환자에게 특별한 시간적 경제적인 이점은 없었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권2호
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• pp.159-165
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• 2013

목적: 복부압박장치를 적용한 정위적방사선치료 시 환자 호흡에 기인하는 내부종양용적의 동적변이 양상을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법: 2012년 4월부터 2013년 4월까지 복부압박장치를 이용하여 정위적방사선치료를 받은 폐암 환자 20명(상엽 7명, 중엽 4명, 하엽 9명), 총 67건을 대상으로 하였다. 치료 자세의 변동과 호흡에 의해 움직이는 종양 위치 변동을 알아보기 위해 4차원 cone- beam CT (4D-CBCT)를 사용하여 좌표 이동 값을 얻었다. 각 부위별로 LR (좌우), SI (상하), AP (전후) 방향의 벡터의 95% 신뢰구간(95% Confidence interval, 95% CI), 최대값, 그리고 최소값을 통하여 비교하였으며 자세변동 보정 값과 호흡변동 보정 값 간의 피어슨 곱 상관계수를 통하여 일치도를 분석하였다. 결과: 호흡에 의한 종양용적의 각 부위별로 변동은 폐 상엽에서 1.8~2.9 mm, 중엽과 하엽에서 2.3~5.4 mm, 2.2~4.0 mm로 분석되었다(95%CI, P<0.001). 자세변동 보정 값과 호흡변동 보정 값 간의 일치도($R^2$)를 살펴보면 상엽은 LR방향, SI방향, AP 방향에서 각각 0.75, 0.68, 0.63으로 나타났고, 중엽은 각각 0.82, 0.51, 0.92로 나타났으며, 하엽은 각각 0.63, 0.50, 0.34로 나타났다. 결론: 폐암의 정위적방사선 치료 시 복부압박장치의 사용으로 폐에 위치하는 종양은 환자 호흡에 의해 각 부위별로 각기 다른 양상을 보였다. 따라서 치료 자세에 대한 보정뿐만 아니라 호흡에 의한 변동을 보정해야만 한다. 또한 이러한 각기 다른 동적변이로 인한 오차의 보정 시 4D-CBCT의 사용은 매우 유용한 것으로 사료된다.

• Journal of Digestive Cancer Research
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• 제6권2호
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• pp.73-77
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• 2018

췌장암으로 진단된 70세 여자 환자가 유문보존 췌십이지장 절제술 및 5-fluorouracil 동시항암화학요법으로 치료받았다. 수술 후 병리학적으로 pT3N0 (stage IIA)의 췌장선암이 확진되었다. 14개월 뒤 복부 전산화단층촬영에서 10 mm 크기의 단일 간 재발 병소가 간 3번 분엽에서 발견되었다. Gemcitabine 12주기 및 capecitabine plus oxaliplatin 9주기 항암치료를 시행했으나 전이병소는 27mm로 크기가 증가하였다. 이에 간 3번 분엽의 종양절제술을 시행하였다. 종양절제술 시행 25개월 뒤 흉부 전산화단층촬영에서 23 mm 크기의 단일 공동성 폐결절이 발견되었고, 조직검사에서 전이성 선암으로 확인되었다. 환자는 두 차례의 정위적 체부 방사선 치료 후 질병의 진행 없이 진단 후 6년 이상 장기 생존 중이다. 본 증례를 통해 수술 후 단일 간 전이 혹은 폐 전이가 발견된 일부 환자들에서 수술적 절제를 비롯한 국소 치료가 장기생존에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.31-43
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• 2015

목 적 : 정위적체부방사선치료(Stereotatic body radiation therapy, SBRT)는 원발성 종양과 전이성 종양의 치료법으로 이용되어진다. SBRT는 높은 선량을 전달하기 때문에 MU(Monitor unit)의 증가로 치료시간이 길어지고 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV) 주변의 정상장기를 효과적으로 보호할 수 있는 치료계획이 필요하다. 특히 다중표적의 경우 SBRT를 여러 번에 나누어 치료해야하거나 선량 겹침으로 인한 고 선량 영역(Hot spot)이 생길수도 있다. 본 연구는 다중표적 간암에서 TrueBeam STx(Varian, USA)의 무편평화여과기선질(Flattening filter free, FFF) beam을 이용한 용적변조회전치료(Volumetric modulated arc therapy, VMAT)의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 다중표적 간암의 SBRT를 시행하는 5명의 환자를 대상으로 TrueBeam STx의 10MV FFF beam을 이용한 VMAT과 15MV 편평화여과기선질(Flattening filter, FF) beam을 이용한 입체조형치료(conformal radiotherapy, CRT)계획을 세웠다. 두 치료계획을 비교하기 위하여 선량용적히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)을 이용하여 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV), 간, 십이지장, 장, 식도, 척수에 들어가는 선량을 평가하고 전체 MU 값을 비교하였다. 또한 두 치료계획의 치료시간을 비교하기 위하여 Beam on time을 평가하였다. 결 과 : PTV에 대한 처방선량지수(Conformity Index, CI), 선량균질지수(Homogeneity index, HI), 처방선량포함지수(Paddick's Conformity Index, PCI)의 평균값은 VMAT에서 각각 $1.006{\pm}0.028$, $1.098{\pm}0.016$, $1.132{\pm}0.084$, CRT에서 $1.381{\pm}0.419$ $1.136{\pm}0.042$, $1.534{\pm}0.465$로 평가되었다. 정상장기에 대한 선량은 CRT에서 VMAT 보다 약 1.8배 높은 선량으로 평가되었다. 전체 MU값은 VMAT에서 약 1.3배 높게 평가되었고 VMAT과 CRT 두 치료계획의 평균 Beam on time은 각각 6.8분, 21.3분으로 평가되었다. 결 론 : 다중표적 간암의 정위적체부방사선치료에서 FFF Beam을 이용한 VMAT을 적용하면 선량 겹침 없이 다중표적을 한 번에 치료할 수 있으며 PTV의 선량포함을 만족하면서 주위의 정상장기를 더 효과적으로 보호할 수 있는 치료계획이 가능하다. 또한 FFF Beam의 높은 선량률(Dose rate)을 이용하여 치료시간을 단축시켜 치료 중 발생할 수 있는 오차를 감소시킬 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권4호
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• pp.104-111
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• 2019

Purpose: Online magnetic resonance-guided adaptive radiotherapy (MRgART), an emerging technique, is used to address the change in anatomical structures, such as treatment target region, during the treatment period. However, the electron density map used for dose calculation differs from that for daily treatment, owing to the variation in organ location and, notably, air pockets. In this study, we evaluate the dosimetric effect of electron density override on air pockets during online ART for pancreatic cancer cases. Methods: Five pancreatic cancer patients, who were treated with MRgART at the Seoul National University Hospital, were enrolled in the study. Intensity modulated radiation therapy plans were generated for each patient with 60Co beams on a ViewrayTM system, with a 45 Gy prescription dose for stereotactic body radiation therapy. During the treatment, the electron density map was modified based on the daily MR image. We recalculated the dose distribution on the plan, and the dosimetric parameters were obtained from the dose volume histograms of the planning target volume (PTV) and organs at risk. Results: The average dose difference in the PTV was 0.86Gy, and the observed difference at the maximum dose was up to 2.07 Gy. The variation in air pockets during treatment resulted in an under- or overdose in the PTV. Conclusions: We recommend the re-contouring of the air pockets to deliver an accurate radiation dose to the target in MRgART, even though it is a time-consuming method.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.861-867
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• 2021

SBRT는 1회나 또는 3~5회에 걸쳐 치료 Fraction이 30분에서 최대 1시간 걸리므로 치료 중 자세오차가 발생할 가능성이 있다. 이러한 set-up의 오차를 줄이고 정확한 선량을 주기위해 SBRT 환자 치료 시 치료 전 CBCT를 사용하여 보정 후 좌표 값들을 적용하여 치료한 값과 치료 후 긴 치료시간으로 인해 자세 움직임 여부를 확인하기 위해 다시 CBCT를 촬영하여 치료 전.,후 오차 값들의 유용성을 평가하고자 한다. 계통오차 범위는 평균적으로 X, Y, Z축에서 0.032~0.17 cm으로 나타나 치료 후에도 움직임의 변화가 매우 적음을 확인하였다. 호흡동조에 의한 종양 중심체 변화 (±SD)는 X, Y 및 Z 방향에서 0.11(±0.12) cm, 0.27(±0.15) cm, 0.21cm(±0.31cm)였다. 종양 에지 (±SD)은 각각 X, Y및 Z 방향에서 0.21(±0.18) cm, 0.30(±0.23) cm, 0.19cm(±0.26) cm이었다. 종양 교정된 변위의 (±SD)은 각각 RL, AP 및 SI 방향에서 0.03(±0.16) cm, 0.05(±0.26) cm, 0.02(±0.23) cm이었다. 3차원 벡터 값의 범위는 치료 전과 CBCT를 비교했을 때 평균적으로 0.11~0-.18 cm 교정된 셋업 오차는 0.3 cm 이내에 있음을 확인하였다. 따라서, 일부 나이가 많은 환자, 치료 당일 컨디션, 체형에 따라 다소 값들의 변화가 있었지만 유의 범위 내에 있음을 확인하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.59-67
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• 2014

목 적 : 폐암의 정위적체부방사선치료시 실제 적용하고 있는 최대강도투사(MIP) 영상과 호흡위상별(0~90%)영상에서 3차원적으로 재구성된 선량 분포 차이를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 정위적체부방사선치료를 시행한 비소세포성 폐암(NSCLC) 환자 5명을 대상으로 4차원 전산화단층영상을 시행하여 10개의 호흡위상별 영상을 획득한 후 최대강도투사 영상을 재구성하여 각 호흡위상별 치료계획을 수립하였고, 2차원 이온전리함과 선량분석프로그램 COMPASS(IBA dosimetry, Schwarzenbruck, Germany)을 이용하여 3차원적으로 재구성된 선량분포를 측정하였다. 이를 이용하여 치료계획 선량분포와 실제 측정 선량분포의 일치성 여부 및 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 선량 분포의 차이를 정량적으로 비교 분석하였다. 결 과 : 최대강도투사 영상 및 호흡위상별 영상에서의 선량분포의 일치성을 알아보기 위한 감마분석 통과율은 대상 환자 모두 99%이상으로 평가기준을 만족 시켰으며, 각각의 환자들에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI(Homogeneity Index) 차이의 평균은 -0.03~0.04로 크지 않았으며, PTV(Planning Target Volume)의 Dmax 차이는 평균 3.30 cGy, 척수는 평균 40 cGy, 양측 폐, 우폐, 좌폐의 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$ 차이는 평균 -0.04~2.32% 차이를 나타내었다. 또한 모든 환자에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI 차이의 평균은 -0.03~0.03로 크지 않았으며, PTV의 Dmax 차이의 평균은 10% 영상에서 가장 차이가 작았고, 70% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 척수의 Dmax차이의 평균은 50% 영상에서 가장 차이가 작았고, 0% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 폐 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$의 차이의 평균은 호흡위상별로 일정한 경향성을 나타내지 않았다. 결 론 : 본 연구를 통해 최대강도투사 영상과 각 호흡위상별 영상에서 측정되어 3차원적으로 재구성된 선량분포차이는 일정한 경향을 나타내지는 않았지만 특정 호흡위상에서 선량 분포 차이가 상이한 경우를 볼 수 있었다. 종양의 위치 및 호흡 움직임이 유사한 대상환자군을 선정하여 체계적인 연구를 통해 데이터화 하게 되면 폐와 같이 움직임이 큰 장기의 정위적체부방사선치료시 특정 호흡위상에서 획득한 영상에서의 치료계획이 실제 치료에 적용되어야 하는지에 대한 적합성 여부를 판단 할 수 있을 것이라고 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권2호
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• pp.1-8
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• 2004

목적 : 전신 정위적 방사선 수술환자 치료 시 환자의 set up을 정확히 확인하고 평가하는 것은 치료 성적을 좌우 하는데 중요한 요소이다. 특히 폐암 환자의 경우 호흡 등에 의한 종양의 움직임으로 인해서 L-gram이나 EPID를 이용하여 정확한 위치를 확인하는데는 여러 가지 어려움이 있다. 이러한 문제점들에 대하여 verification system(exactrac)을 이용하여 set up의 정확성을 확인해 보고자 한다. 대상 및 방법 : Body frame(elekta, sweden)을 이용하여 전신 정위적 방사선 수술을 받는 폐암 환자 6명을 대상으로 (ABC tool을 사용한 환자 5명과 사용 안한 환자1명) 기존의 L-gram과 EPIDs로 image를 획득하여 Ant, Lat image를 비교하여 환자의 set-up을 확인하고 CT에서 얻은 DRR image와 Verification system(exactrac)의 X-ray image를 얻어서 두image를 3차원적으로 fusion하여 그 좌표 값(vertical, longitudinal, lateral)을 분석하고 기존의 방법과의 차이를 확인하였다. 결과 : L-gram과 EPIDs로는 정확한 좌표 값보다는 주관적으로 Set up의 정확성 여부를 판단하여 치료할 수 있었지만 Verification system(exactrac)을 이용하여 확인한 결과 치료환자의 Set up 전, 후의 좌표 값(vertical, longitudinal, lateral)이 0.5cm이내에 포함되는 것을 볼 수 있었고 좌표 값의 차이를 시각적이고 객관적으로 평가할 수 있어서 Set up의 정확성을 판단하는 데 유용했다. 결론 : Verification system(exactrac)을 사용하면 환자의 Set up이 정확한 지 치료 전 또는 중간에도 시각적인 확인이 가능한 장점이 있지만 기존의 방법보단 확인과정이 조금 복잡하고 CT scan 시 3mm 이내로 해야 하며 X-ray image가 선명하게 나타나야 된다는 단점이 있다. 이러한 문제점만 해결된다면 Set up의 정확성을 쉽게 확인할 수 있어서 치료 시 많은 도움이 되리라고 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제24권1호
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• pp.23-30
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• 2012

목 적: Analytical Anisotropic Algorithm (AAA)을 사용하여 계산된 폐 부위 방사선치료계획은 Pencil Beam Convolution (PBC) Algorithm 기반의 MU 검증 프로그램을 이용하였을 때 MU의 오차가 발생하여 MU 검증 프로그램 사용에 어려움이 있다. 본원에서는 AAA를 사용하여 계산된 치료계획을 검증할 방법에 대하여 연구하였다. 대상 및 방법: Eclipse treatment planning system (Version 8.9, Varian, USA)을 사용하여 폐 부위 정위적체부방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT) 7건에서의 총 57개 조사야(Field) 각각에 대하여 선량계산 알고리즘으로 PBC와 AAA를 사용하여 계산하였다. 수립된 치료계획의 MU를 자체 개발하여 사용 중인 MU 검증 프로그램의 MU와 비교 분석하였다. PBC 알고리즘과 AAA에서 발생한 오차에 영향을 미칠 수 있는 조사야크기(Field size), 방사선이 폐 조직을 통과한 거리, 방사선이 종양 조직을 통과한 거리, 유효깊이(Effective depth) 등 4가지 변수에 대하여 오차와의 상관관계를 상용 프로그램을 이용하여 분석하였다. 결 과: PBC 알고리즘의 오차는 $0.2{\pm}1.0%$로 나타났으며 AAA의 오차는 $3.5{\pm}2.8%$로 나타났다. 또한, 오차에 영향을 미칠 수 있는 4가지 변수에 대해 분석한 결과, 방사선이 폐 조직을 통과한 거리와 MU의 오차와의 관계에서 상관계수 0.648 (P=0.000)로 유의하게 증가하였고, ${\Delta}_{AAA}$=L.P 0.00903+0.02048이라는 MU 보정인자를 산출해 낼 수 있었으며 MU 보정인자를 MU 검증 프로그램에 적용한 결과, 적용 전 $3.5{\pm}2.8%$의 오차는 $0.4{\pm}2.0%$ 이내로 줄어들었다. 결 론: 본 연구에서는 방사선이 폐 조직을 통과한 거리가 커질수록 MU 검증 프로그램과의 오차가 커짐을 알아냈으며, MU보정인자라는 간단한 방법을 통해 AAA 알고리즘의 MU를 검증할 수 있게 되었다.