• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권2호
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• pp.89-94
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• 2008

토모치료기는 선형가속기에서 사용되는 세기 변조방사선치료와 Mega-voltage Computed Tomography (MVCT) 3차원 영상정보에 의한 영상유도방사선치료(Image Guide Radiation Therapy, IGRT)가 가능하고 나선식 빔 조사를 통해 표적과 정상조직에 효율적으로 선량(dose)을 집중하고 분산할 수 있다는 장점을 가진다. 이에 본 논문에서는 2006년 9월부터 운용을 시작한 국립암센터의 토모치료기를 이용하여 10명의 두경부암 환자를 대상으로 토모치료계획과 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획의 선량분포를 비교하였으며 또한, 영상유도 방사선치료장치가 구비되지 못하여 환자의 위치보정이 부정확한 구형 세기변조방사선치료기에 대해 표적의 움직임에 따라 균일성(Homogeneity)과 정상조직부작용율(Normal Tissue Complication Probability, NTCP)이 상대적으로 어떻게 변화하는지 연구하였다. 이 연구를 위하여 토모치료기의 치료계획용 시스템인 Hi-Art (Hi-Art2_2_4 2.2.4.15, TomoTherapy Incorporated, 1240 Doming Way, Madison, WI S3717-1954, USA)와 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획용 시스템인 CadPlan (CadPlan R.6.4.7, Varian Medical System Inc. 3100 Hansen Way, Palo Alto, CA 94304-1129, USA)을 이용한 역치료계획(inverse Planning)이 수행되었으며 치료계획은 각각의 환자에 대해 같은 표적과 최적화조건을 가지도록 고려되었다. 총 10명의 환자를 대상으로 한 연구결과, 환자의 신체내 외부가 완전히 고정되어 있는 이상적인 경우에 대해서 토모치료기를 이용한 치료계획이 선형가속기에 의한 세기 변조 방식보다 표적에 대해 보다 높고 일정한 선량분포를 주면서도 주변 장기의 선량이 선량체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)에서 오히려 감소함을 보여 주었다 또한 토모치료기의 MVCT를 이용하여 한 달간 토모 환자의 표적위치변화를 측정하였고, 이를 토대로 평균 표적위치변화를 고려하였을 경우 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획인 CadPlan에서 표적의 등가균질선량(Equivalant Uniform Dose, EUD)이 감소하고 정상조직의 부작용율의 발생가능성이 상대적으로 증가함을 발견하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.37-48
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• 2017

목 적: 방사선치료의 가장 기본적인 조건은 정상조직의 불필요한 피폭을 방지하는 것이다. 유방암의 경우는 폐와 심장에 조사되는 선량이 중요하게 평가되는 인자이다. 따라서 유방암 방사선치료 자세에 따른 정상조직에 조사되는 선량을 비교하고 그 연관성을 상관관계 분석을 통하여 결과를 확인하여 보다 효과적인 유방암 방사선 치료방법을 모색하고자 한다. 대상 및 방법: 본원을 내원한 좌측 유방암 환자 30명을 대상으로 Supine, Prone Position에서 CT image를 획득하였다. Eclipse Treatment Planning System(Version 11, USA)을 이용하여 전산화치료계획을 수립하였다. DVH(Dose Volume Histogram)을 통해 Position 별로 정상조직에 조사된 선량을 비교하였다. 그 결과를 바탕으로 SPSS(Version 18)을 이용하여 각 정상조직의 선량인자를 통계분석하고 항목 간 상관관계 분석 및 독립표본 t-test를 통하여 그 연관성을 알아보았다. 그리고 MIRADA RTx(Version Advanced 1.6, UK)를 이용하여 HI(Homogeneity Index)와 CI(Conformity Index)를 Supine, Prone Position에서 값을 구하고 비교하였다. 결 과: 유방암의 전산화치료계획의 결과 폐의 경우는 Supine Position에서 V20은 $16.5{\pm}2.6%$, V30은 $13.8{\pm}2.2%$, Mean dose는 $779.1{\pm}135.9cGy$(Absolute value)를 보였다. Prone Position은 위 순서대로 $3.1{\pm}2.2%$, $1.8{\pm}1.7%$, $241.4{\pm}138.3cGy$를 보였다. Prone Position이 전반적으로 낮은 선량을 나타내었고 평균선량 537.7 cGy가 더 적게 폐에 조사되었다. 심장의 경우에는 Supine, Prone 순서대로 V30은 $8.1{\pm}2.6%$, $5.1{\pm}2.5%$, Mean dose는 $594.9{\pm}225.3cGy$, $408{\pm}183.6cGy$를 보였다. Prone Position에서 평균선량 182.6 cGy가 더 적게 조사된다는 것을 확인하였다. 통계분석 결과 신뢰도 분석지표인 Cronbach's Alpha value는 0.563이였고 변수간의 상관관계분석 결과 치료자세와 폐의 선량평가인자는 대략 0.89 이상으로 그 상관관계가 높았다. 반면 심장의 경우는 V30은 0.488, Mean dose는 0.418로 상관관계가 다소 적었다. 마지막으로 독립표본 t-test 결과 치료자세와 폐, 심장의 선량평가인자가 신뢰수준 99 %에서 모두 유의하게 나타났다($p-value{\leq}0.05$). 결 론: 현재 방사선치료는 최첨단 선형가속기와 다양화된 전산화치료계획 기술이 개발되고 있다. 이 발전의 기본전제 조건은 PTV(Planning Target Volume) 주위의 정상조직 보호라고 생각한다. 물론 유방암 환자를 Prone Position에서 치료하면 Set-up의 재현성 문제와 다소 많은 시간이 소요되지만 이 실험결과에서 보듯이 Prone Position에서 폐와 심장에 들어가는 선량을 줄일 수 있으며 그 연관관계도 의미가 있다는 것을 확인하였다. 결론적으로 Prone Position에서 충분한 치료시간을 확보하고 정확한 치료부위 확인이 이루어진다면 환자에게 보다 좋은 방사선치료를 제공할 수 있다고 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.113-124
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• 2005

목 적 : 전립선암의 방사선치료에서 전립선의 움직임을 최소화하고 직장 벽의 선량한계를 극복할 수 있는 방법으로 직장 풍선을 사용하여 치료 부작용을 줄이고 환자 setup시 직장풍선의 위치 재현성을 분석하며 임상치료에서의 유용성을 연구하였다. 대상 및 방법 : 본원에서 전립선암에 방사선치료를 위해 내원한 환자 5명를 대상으로 하였다. 각각의 환자마다. 자체 제작한 직장풍선을 삽입하고, 주사기를 이용하며 60 cc의 공기를 주입 후 치료 초기, 중기, 후기 3회에 걸쳐 CT Simulation 영상을 획득하여 Pinnacle $(ADAC)^(R)$내 자동영상융합프로그램인 Syntegra를 이용하며 최초 영상에 나머지 두 영상을 융합시켰다(CT to CT fusion). 직장풍선의 재현성을 확인하기 위하여 치골에서 직장풍선까지 중심과 양 외측으로 3개의 일직선을 긋고 각각의 좌표점을 찾아 각 영상의 위치변화를 정량적으로 분석하였다. 자동 Contouring기능을 이용하며 매 환자의 영상에서 직장풍선의 중심점 위치와 용적을 구하였다. 세기조절방사선치료를 받은 환자에서는 직장풍선을 삽입한 경우와 삽입하지 않은 CT영상을 얻어 치료계획을 비교함으로써 직장풍선의 유용성을 확인하였다. 결 과 : 각각의 환자에서 얻어진 영상의 용적은 일정하였다. 직장풍선의 재현성을 의미하는 치골에서 직장풍선까지의 거리는 중심점이 $2.1{\pm}1.7mm$, 오른쪽 $2.3{\pm}2.2mm$, 왼쪽 $2.0{\pm}1.6mm$이었다. 직장풍선의 편향은 좌우 $2.4{\pm}1.6mm$, 전후 $3.1{\pm}2.5mm$, 상하 $5.6{\pm}3.5mm$였다. 세기조절방사선치료 계획에서 직장풍선의 삽입한 경우와 삽입하지 않은 경우의 비교결과 최대점 선량은 직장풍선을 삽입한 경우 63.3 Gy로 미삽입의 57.2 Gy보다 높았다. 하지만, 직장 벽의 평균 선량은 사용한 경우 36.6 Gy, 미사용 시 41 .5 Gy였으며, 40 Gy가 조사되는 직장 벽의 용적은 각각 33.8%와 60%로 직장풍선을 사용한 경우에 적은 선량이 조사되어 직장의 선량체적히스토그램 (DVH)은 향상되었다. 결 론 : 직장풍선의 사용 시 후방경계를 2.5 mm이내로 일정하게 유지할 수 있었고, 직장풍선의 위치 재현성이 정확함을 알 수 있었다. 이는 움직임이 많은 전립선암에 직장풍선의 사용으로 치료용적을 줄이고 인접한 직장체적을 줄여 방사선선량 체적분포의 향상으로 생각된다. 본 연구는 자체제작한 직장풍선의 재현성 및 유용성의 정확성을 보여줌으로서 향후 임상치료에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권4호
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• pp.331-339
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• 2014

현재 상용화되어 있는 양성자치료의 치료계획장비를 이용하여 방사선회전조사와 같은 치료계획을 양성자치료에 사용하여 대동맥 주위 림프절 종양에 대해 양성자회전치료와 양성자치료, 세기조절방사선치료를 이용하여 선량 평가를 하였다. 대동맥주위 림프절 종양 환자 9명을 대상으로 양성자회전치료, 양성자치료, 세기조절방사선치료의 방사선치료계획을 세워 각각의 선량 체적 히스토그램을 이용하여 선량 평가를 하였다. 양성자회전치료의 치료계획방법으로는 250~120까지 5도 간격으로 48개의 빔을 사용하였으며, 양성자치료와 세기조절방사선치료는 각각 2~3, 4~5개의 빔을 사용하였다. 모든 방사선 치료계획 시스템은 Eclipse planning system(Varian Medical system, Inc., Palo Alto, CA, USA)을 사용하였으며, 양성자회전치료는 아직 개발이 안된 치료장치이므로 치료계획방법에서 기계적, 물리적인 요소를 양성자치료계획과 동일하게 시행하였다. 선량분석방법으로는 정상장기(간, 신장, 소장, 위, 십이지장)와 종양의 선량 체적 히스토그램(dose-volume histogram: DVH)을 이용하여 생물학적 인자인 normal tissue complication probabilities(NTCP), organ equivalent dose(OED)와 mean dose를 각각의 치료계획방법을 비교 분석 평가하였다. 그 결과 양성자회전치료가 복부에 위치한 small bowel, duodenum, stomach의 볼륨 90%가 받는 선량에서의 결과는 다른 치료계획에 비해 높은 결과를 나타내고 있다. NTCP의 결과에서 양성자회전치료가 liver를 제외한 나머지 장기에서 가장 낮은 결과를 보여주고 있다. 하지만 복부에 위치한 정상장기에 받는 선량이 다른 치료계획에 비해 높아 치료계획 시 주위가 요하며, 물리적, 기계적인 요소는 양성자치료와 동일하다는 전제조건으로 양성자회전치료와 유사한 장비가 제작되어 상용화 되었을 때에 본 연구의 결과와는 다를 거라 사료된다. 현실적으로 아직 불가능한 치료방법이지만 앞으로 추가적인 양성자회전치료의 연구와 기술개발이 되어 상용화가 되면 기존의 특수방사선치료인 세기조절방사선치료, 양성자치료, 세기조절회전치료보다 효과적이고 안전한 치료방법이 될 거라고 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권13호
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• pp.5259-5264
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• 2014

Background: CT based brachytherapy allows 3-dimensional (3D) assessment of organs at risk (OAR) doses with dose volume histograms (DVHs). The purpose of this study was to compare computed tomography (CT) based volumetric calculations and International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) reference-point estimates of radiation doses to the bladder and rectum in patients with carcinoma of the cervix treated with high-dose-rate (HDR) intracavitary brachytherapy (ICBT). Materials and Methods: Between March 2011 and May 2012, 20 patients were treated with 55 fractions of brachytherapy using tandem and ovoids and underwent post-implant CT scans. The external beam radiotherapy (EBRT) dose was 48.6Gy in 27 fractions. HDR brachytherapy was delivered to a dose of 21 Gy in three fractions. The ICRU bladder and rectum point doses along with 4 additional rectal points were recorded. The maximum dose ($D_{Max}$) to rectum was the highest recorded dose at one of these five points. Using the HDRplus 2.6 brachyhtherapy treatment planning system, the bladder and rectum were retrospectively contoured on the 55 CT datasets. The DVHs for rectum and bladder were calculated and the minimum doses to the highest irradiated 2cc area of rectum and bladder were recorded ($D_{2cc}$) for all individual fractions. The mean $D_{2cc}$ of rectum was compared to the means of ICRU rectal point and rectal $D_{Max}$ using the Student's t-test. The mean $D_{2cc}$ of bladder was compared with the mean ICRU bladder point using the same statistical test. The total dose, combining EBRT and HDR brachytherapy, were biologically normalized to the conventional 2 Gy/fraction using the linear-quadratic model. (${\alpha}/{\beta}$ value of 10 Gy for target, 3 Gy for organs at risk). Results: The total prescribed dose was $77.5Gy{\alpha}/{\beta}10$. The mean dose to the rectum was $4.58{\pm}1.22Gy$ for $D_{2cc}$, $3.76{\pm}0.65Gy$ at $D_{ICRU}$ and $4.75{\pm}1.01Gy$ at $D_{Max}$. The mean rectal $D_{2cc}$ dose differed significantly from the mean dose calculated at the ICRU reference point (p<0.005); the mean difference was 0.82 Gy (0.48-1.19Gy). The mean EQD2 was $68.52{\pm}7.24Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ for $D_{2cc}$, $61.71{\pm}2.77Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ at $D_{ICRU}$ and $69.24{\pm}6.02Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ at $D_{Max}$. The mean ratio of $D_{2cc}$ rectum to $D_{ICRU}$ rectum was 1.25 and the mean ratio of $D_{2cc}$ rectum to $D_{Max}$ rectum was 0.98 for all individual fractions. The mean dose to the bladder was $6.00{\pm}1.90Gy$ for $D_{2cc}$ and $5.10{\pm}2.03Gy$ at $D_{ICRU}$. However, the mean $D_{2cc}$ dose did not differ significantly from the mean dose calculated at the ICRU reference point (p=0.307); the mean difference was 0.90 Gy (0.49-1.25Gy). The mean EQD2 was $81.85{\pm}13.03Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ for $D_{2cc}$ and $74.11{\pm}19.39Gy_{{\alpha}/{\beta}3}$ at $D_{ICRU}$. The mean ratio of $D_{2cc}$ bladder to $D_{ICRU}$ bladder was 1.24. In the majority of applications, the maximum dose point was not the ICRU point. On average, the rectum received 77% and bladder received 92% of the prescribed dose. Conclusions: OARs doses assessed by DVH criteria were higher than ICRU point doses. Our data suggest that the estimated dose to the ICRU bladder point may be a reasonable surrogate for the $D_{2cc}$ and rectal $D_{Max}$ for $D_{2cc}$. However, the dose to the ICRU rectal point does not appear to be a reasonable surrogate for the $D_{2cc}$.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권2호
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• pp.167-173
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• 2013

목 적: CBCT와 EXACTRAC을 이용한 Spine 체부정위적방사선 치료 Set up 시 이미지 보정 값과 실제 오차의 차이를 측정하고, 이 오차 값이 미치는 선량분포를 계산하여 CBCT와 EXACTRAC의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Set up 오차 보정 값과 실제 오차 비교 실험을 위해서 QA용 Cubic phantom (The EASY CUBEr, Euromechanics, Schwarzenbruck, Germany)을 이용하였고, phantom의 중심축을 인위적으로 LR 방향으로 -1 mm, -2 mm, -3 mm SI 방향으로 1 mm, 2 mm, 3 mm 그리고 AP방향으로 1 mm, 2 mm, 3 mm 이동시켰으며, 중심축을 $0.5^{\circ}$씩 좌우로 회전시켜 CBCT와 EXACTRAC의 Auto matching 보정 값과 비교 측정하였으며, 이동된 오차 값을 가정하여 Rando Phantom을 이용한 Spine SBRT 플랜에 적용하여 재계산을 시행하였다. 결 과: Set up 보정 값과 실제 오차 비교실험에서 3D CBCT의 평균값은 LR, SI, AP 방향으로 0.15 mm 회전방향으로 $0.04^{\circ}$였고 EXACTRAC의 평균값은 LR, SI, AP 방향으로 0.18 mm 회전방향으로 $0.07^{\circ}$였다. 이동 값 오차를 가정한 선량 재계산 결과, SI방향 2, 3 mm 이동 시 $V_{10}$ (종양의 용적에 10 Gy가 들어가는 선량) Volume이 각각 10.574%, 10.712%가 나타났고 LR방향 -3 mm 이동 시 12.076%로 가장 높게 나타났다. 결 론: CBCT와 EXACTRAC의 Set up 보정 값과 실제 오차는 1 mm, $0.1^{\circ}$ 미만으로 두 시스템 모두 매우 정밀한 set up 오차보정을 보였다. 그러나 선량 재계산 시 3 mm 이상의 오차가 발생한 경우, Spine SBRT 치료 시 Spinal cord에 들어가는 선량이 $V_{10}$에서 3% 이상 최대선량 13 Gy 이상 증가함으로서 치명적인 흡수선량 오류가 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 저자는 1회에 한한 Spine SBRT 치료 시 정확도 측면에서 종양의 단면 정보를 위치적으로 제공하는 CBCT가 더 유용할 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권4호
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• pp.327-335
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• 2013

토모테라피를 이용한 3D-CRT의 임상적 적용 사례를 Helical mode와 Direct mode로 구분하여 치료목적에 따라 주 치료목적 및 보조적 치료 목적으로 적용된 사례에 대해 선량학적 평가를 시행하였고 기존의 라이낙을 이용한 기법과 종양의 발생 부위별 선량학적 분포의 차이를 비교, 분석하였다. 선량 분석은 육종, 뇌척수조사, 유방, 뇌, 췌장, 척추 전이, 상대정맥 증후군, 식도에 토모테라피를 이용한 3차원 입체조형 방사선치료로 치료받는 환자 8명을 대상으로 Helical mode와 Direct mode, 라이낙 기반 치료 기법 사이의 치료 계획 간 비교하였으며, 선량분석은 선량 체적 히스토그램과 등선량 곡선을 이용했다. Direct mode로 치료한 육종, 뇌척수 조사 환자의 경우 체적 길이에 대한 영향을 받지 않아 Junction effect 없는 선량적 결과를 보여주었고, 유방 환자는 D 99%와 D 95%의 선량에서 $49.2{\pm}0.4$ Gy와 $49.9{\pm}0.4$ Gy, V 105%와 V 110%에서 0%로 나타났다. Helical mode로 치료한 뇌, 췌장, 척추 전이 환자에서 dosimetric block을 이용해 정상조직의 선량을 효과적으로 줄일 수 있었고, 상대정맥 증후군 환자는 선량 제한(dose limitation)을 통해 방사선 치료를 재 실시해도 척수선량을 38 Gy이하로 효과적으로 제한할 수 있었다. 식도 환자에서는 기존에 다른 기법과 함께 추가조사 목적으로 사용하여 총 척수선량을 45 Gy 이하로 하고 폐의 V 20%을 20% 이하로 제한할 수 있었다. 토모테라피를 이용한 3차원 입체조형치료는 기존 선형가속기를 이용한 3차원 입체조형 방사선치료에 비해 선량적으로 제한되는 부분을 개선해주고 임상적으로 적절한 선량분포를 구현하는데 효과적인 방법 중의 하나라고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제21권2호
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• pp.174-181
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• 2003

목적: 유방암 환자를 삼문으로 방사선치료할 경우 유방의 접면 영역과 쇄골상 영역의 기하학적 일치를 이루기 위해 갠트리를 회전한 상태에서 테이블을 회전하는 방법이 사용되며, 이때 접면 조사의 posterior edge에 발생할 수 있는 어긋남을 필름선량측정법과 삼차원입체조영치료계획을 통하여 확인하고, 그 어긋남의 해결방법으로 콜리메이터의 각도를 보정해주는 방법들을 연구하였다. 대상 및 방법: 어긋남의 보정을 위해 쇄골상 영역과 유방의 접면 영역을 반쪽 빔 블록과 tangential field block을 사용하여 모의치료한 후 테이블 회전을 하지 않은 상태에서 환자의 몸에 접면 빔의 posterior edge에 선을 긋고, 테이블을 회전시킨 상태에서의 광조사야의 posterior edge와 테이블 회전 이전에 환자의 몸에 그어 놓은 선과 일치되도록 콜리메이터를 회전시키는 방법과, 본 연구에서 고안한 방법인 삼각함수로부터 유도시킨 다음과 같은 공식에 따라 콜리메이터를 회전하여 posterior edge의 어긋남을 보정하고 두 방법을 비교하였다. Co=$2sin^{-1}${$sin\{theta}\{cdot}sin(C/2)$} (Co: collimator angle, $\theta$: angle between tangential beam and table, C: couch angle) 결과: 필름선량측정법을 이용하여 콜리메이터를 보정하지 않은 경우 내외측의 접면 빔의 posterior edge가 어긋남을 확인할 수 있었으며, 콜리메이터를 보정함으로써 posterior edge의 일치함을 확인할 수 있었다. 위 두 방법에서 콜리메이터의 회전 각도는 동일하였다. 또한 전산화된 삼차원입체조영치료계획을 통하여, 접면 빔의 posterior edge의 어긋남을 확인할 수 있었으며, 콜리메이터를 회전하여 보정 함으로써 posterior edge의 일치를 확인할 수 있었다. 각각의 선량체적표를 비교할 경우, 콜리메이터를 보정하여 posterior edge의 일치를 이룬 경우가 더 적은 용적의 폐가 조사되는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 유방암 환자의 방사선 치료에서 삼문으로 치료할 경우에 갠트리와 테이블을 동시에 회전하여 쇄골위 영역의 아래 면과 접면 빔의 윗면을 일치시킬 때 각각의 접면 빔의 posterior edge가 어긋남을 인지해야 하며, 약간의 콜리메이터를 회전시킴으로써 이 어긋남은 보정가능하고, 폐에 조사되는 방사선 양도 줄일 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권2호
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• pp.64-71
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• 2016

삼차원 프린터(3DP)를 이용하여 환자맞춤형 전자선 치료용 볼루스(patient specific customized bolus, PSCB)를 제작하는 절차를 고안하고 제안된 방법으로 제작한 PSCB의 선량 정확도를 평가했다. 치료계획장치에서 치료계획표적용적(PTV)에 적합한 전자선 빔과 조사면 크기를 선택하고 초기 선량계산을 수행했다. 계산된 선량분포를 기반으로 PSCB를 그리고 재계산을 수행했다. 수 차례 반복을 통해 최상의 PSCB를 설계하고 설계된 윤곽자료를 DICOMRT 프로토콜을 이용해 자체 제작한 변환프로그램으로 전송했다. PSCB의 윤곽자료는 자체 변환프로그램을 이용해 3DP에서 인식 가능한 파일(STL 포맷)로 변환한 후 3DP를 이용해 제작했다. PSCB의 유용성을 검증하기 위해 2명의 가상 환자(오목, 볼록 유형)를 생성했고 각각의 환자에 가상의 PTV와 정상장기(OAR)을 생성했다. 3D-PSCB 를 사용했을 때와 사용하지 않았을 때의 선량체적히스토그램(DVH)와 선량 특성을 비교했다. 3D-PSCB 제작의 정확도를 분석하기 위해 필름 선량측정을 통해 선량 정확도를 평가했다. 치료계획 결과와 필름을 이용한 선량분포를 중첩한 후 빔 중심축에서의 심부선량곡선을 구했고 감마분석(3% 선량 오차와 3 mm 거리오차)을 수행 했다. 2명의 가상환자 모두에서 PSCB를 사용한 경우 PTV 선량은 큰 차이를 보이지 않았다. PSCB를 사용할 경우 PSCB를 사용하지 않는 경우에 비해 OAR의 최대 선량, 최소선량, 평균선량은 각각 평균 9.7%, 36.6%, 28.3% 감소했다. 처방선량의 90% 선량($V_{90%}$)을 받는 OAR의 용적은 PSCB를 적용할 경우 약 99% 낮아졌다(14.40 vs $0.1cm^3$). 또한 처방선량의 80% 선량을 받는 OAR 체적도 PSCB를 사용할 경우 약 91% 줄었다(42.6 vs $3.7cm^3$). 감마분석 결과(3%, 3 mm) 오목 및 볼록 볼루스를 적용한 경우 각각 95%, 98% 통과율(pass rate)을 보였다. 3DP를 이용해 PSCB를 제작하는 절차를 정립하고 선량적 정확도를 평가해서 임상적용이 가능한 만족할 만한 결과를 얻었다. 3DP 기술의 빠른 발전에 힘입어 PSCB의 임상적용이 좀 더 쉬워지고 적용대상이 확장될 것으로 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제32권
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• pp.17-29
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• 2020

목 적: 전립선 방사선 치료 시 회피 영역을 지정한 혼합 에너지(Mixed Energy Partial Arc, MEPA) VMAT 치료 계획의 선량평가를 통해 임상 적용 가능성을 평가한다. 대상 및 방법: 전립선암 환자 9명을 대상으로 치료 장비 True Beam Stx(Varian Medical System, USA), 치료 계획시스템(Eclipse, Varian Medical System, USA)을 이용하여 치료 계획용적(PTV)에 2.5Gy, 30회로 총 선량 70Gy를 처방하여, 회피 영역을 지정한 혼합 에너지 치료 계획과 6MV 1 ARC, 6MV, 10MV 그리고 15MV 2 ARC 치료 계획과 비교 분석하였다. 혼합 에너지 치료 계획은 첫 번째 ARC에서 갠트리 각도 180°~230°, 310°~50°은 6MV로 지정하고 230°~310°, 50°~130°는 회피 영역으로 지정하였고 두 번째 ARC에서 갠트리 각도 130°~50°, 310°~230°는 에너지 15MV로 설정 후 50°~310°는 회피 영역으로 지정하였다. 2가지 치료 계획을 각각 최적화 및 선량 계산 후 Sum plan을 생성하였다. 각각의 치료 계획은 선량체적히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)을 이용하여 PTV의 최대선량, 평균선량, D2%, 처방 선량 지수(Conformity Index, CI), 선량 균질 지수(Homogeneity Index, HI) 및 손상위험장기(Organ at Risk, OAR)의 선량을 분석하였다. 또한 monitor unit(MU)와 치료시간(beam on time)을 분석하였다. 결 과: MEPA 치료 계획은 PTV에서 최대선량, 평균선량, D2%값은 75.86±0.47, 71.95±0.51, 73.92±0.45로 6MV 1 ARC 계획보다 낮은 값(전체 p<0.0005)을 보였고 6MV, 10MV, 15MV 2 ARC 치료 계획과의 비교에서 최대선량은 평균 차이 각각 0.24%, 0.39%, 0.60%(p<0.450, 0.321, 0.139), D2% 값 0.42%, 0.49%, 0.59%(p<0.073, 0.087, 0.033)로 높게 분석되었다. 평균선량은 10MV 2 ARC 치료 계획보다 0.09%(p<0.615) 낮았지만 6MV 2 ARC와 15MV 2 ARC와의 비교에서 각각 0.27%, 0.12%(p<0.184, 0.521) 높게 나타났다. HI는 0.064±0.006로 가장 낮은 값으로 분석(p<0.005) 되어 가장 좋은 균질도를 보이며 CI는 MEPA에서 1.12±0.038, 6MV 1 ARC, 6MV, 10MV, 15MV 2 ARC 각각 1.12±0.036, 1.11±0.024, 1.11±0.030, 1.12±0.027로 모든 치료 계획에서 유사한 값으로 분석되었다. 직장 선량은 MEPA가 모든 선량 분석 파라미터에서 낮은 값으로 분석되었다. 특히 V70Gy, V50Gy, V30Gy, V20Gy은 3.40, 16.79, 37.86, 48.09으로 직장에 조사되는 저 선량 영역의 체적을 의미 있는 만큼 줄일 수 있었다. 방광선량은 V30Gy, V20Gy이 다른 치료 계획에 비해 낮은 값을 보였다. 하지만 양측 대퇴골두 비교에서 MEPA는 평균선량 9.69±2.93, 9.88±2.5로 비교된 치료 계획에 비해 2.8Gy~3.28Gy 높은 값을 보였다. 평균 MU값은 MEPA가 6MV 1 ARC보다 19.53%, 10MV 2 ARC에 비해 5.7% 감소하였다. 결 론: 저에너지 X선(6MV)과 고에너지 X선(15MV)을 사용 한 MEPA는 각각 에너지의 장점을 취해 비교한 치료 계획보다 개선된 HI와 동등한 CI값으로 분석되어 만족할 만한 PTV coverage를 보였으며 방광과 직장을 보호하는데 효과적이라고 생각된다.