• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.337-343
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• 2014

목 적 : 최근 시행되고 있는 가임기 여성의 유방암 토모치료 시 치료영역 외에서 발생되는 산란 및 누설에 의한 난소산란선량을 측정하여 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 인체모형팬텀(Aldorson Rando phantom, USA)을 대상으로 전산화단층영상 2.5 mm 획득 후, Tomotherapy Planning station(Tomotherapy, Inc, USA)을 이용하여 좌측 유방암 환자의 토모테라피 치료계획(Tomotherapy Helical & Tomotherapy Direct)을 수립하였다. 난소의 산량 선량 측정을 위한 측정 지점은 치료계획면적의 30 cm 아래 떨어진 골반의 좌우 위치로 직경 1.5 mm, 길이가 12mm인 저에너지용 보상필터가 들어있는 종류의 유리선량계 (GD-352M, ASAHI TECHNO GLASS CO, Japan)를 이용하여 각 5회씩 측정하여 평균하였으며, 선형지수-선량반응모델을 이용한 장기등가선량(organ equivalent dose: OED)으로 평가하였다. 결 과 : 토모 Helical 및 토모 Direct의 두 가지 방식으로 측정된 난소의 산란선량은 좌측 난소부위가 각각 평균 $64.94{\pm}0.84mGy$, $37.64{\pm}1.20mGy$이고, 우측 난소부위가 평균 $64.38{\pm}1.85mGy$, $32.96{\pm}1.11mGy$로 나타났다. 이는 토모치료 시 비교적 모니터 단위(MU)가 크고 조사 시간이 긴 토모Helical 방식이 토모Direct에 비하여 측정된 산란선량의 양이 보다 약 1.8배 높은 경향을 보였다. 결 론 : 가임기 여성의 유방암 토모테라피 시 발생하는 좌우측 난소의 산량선량은 ICRP 권고 선량이하로, 불임 및 2차 암 발생에 대한 우려 수준은 현저히 낮지만 향후 유방암 발생 연령층이 낮아지고, 토모테라피와 같이 고정밀 영상유도장치를 이용한 방사선치료가 발달할수록, 가임기 여성 환자의 난소산란선량에 대한 임상적 추적조사가 더욱 필요할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권2호
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• pp.72-78
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• 2011

본 연구의 목적은 토모테라피(Hi-ArtII, TomoTherapy, USA) 치료 시 Bodyfix system (Medical Intelligence, Ele-kta, Schwabmuchen, Germany)에서 진공압박(Vacuum compression)에 따라 환자 위치잡이오차(Patient's setup-errors)를 평가하고자 하였다. Bodyfix system와 진공압박을 적용한 토모테라피를 이용하여 치료를 시행한 흉복부 환자 21명을 선정하였으며, 모든 환자는 치료 전 촬영된 총 477개의 메가볼테이지 전산화단층촬영(Mega-voltage computed tomography, MVCT)영상을 얻었다. 이를 통하여 확인된 좌우방향(Medial-Lateral direction, ML), 앞뒤방향(Anterior-Posterior direction, AP), 상하방향(Superior-Inferior direction, SI)과 SI중심축 회전각(Rotational angle of SI axis direction, Roll)에 대한 오차를 기록하고, 분석하였다. 세 방향 및 Roll에 대한 상관관계와 진공압박 정도가 다르게 적용된 다섯 그룹에 대하여 setup-errors를 분석하기 위해 각각 Pearson's product-moment coefficient와 One-way ANOVA를 이용하여 통계적으로 분석하였다(p<0.05). 분석결과 Systematic errors의 평균은 AP에서 6.00 mm, 표준편차는 SI에서 5.95 mm로 큰 오차를 보였다. Random errors의 평균은 SI방향에서 4.72 mm로 큰 오차가 발생하였다. 관계분석에서는 상관계수가 ML-Roll과 AP-Vector는 0.485, 0.244이고, SI-Vector에서 관계가 제일 높았다(0.637). 또한, 진공압박 정도가 다르게 적용된 다섯 그룹(Pressure range: 30~70 mbar) 사이의 setup errors를 분석한 결과 ML, SI방향과 Roll에서 모두 p=0.00 (p<0.05)로써 유의한 차이를 보였으며, SI방향에서 진공압박에 따른 오차 평균은 40 mbar과 70 mbar그룹에서 4.78 mm, -0.74 mm였다. 본 연구에서는 진공압박과 setup-errors의 평가를 통계적으로 분석하였으며, 압박 정도에 따라 SI방향에서 setup-errors의 차이를 확인하였다. 최종적으로 setup-errors와 내부장기의 움직임을 고려하자면 Bodyfix system을 이용한 진공압박을 적용시 최소 50 mbar 이상을 사용해야 할 것이다. 본 연구결과를 토대로 진공압박의 정확성과 내부장기 및 종양의 움직임을 정량적으로 분석할 필요가 있다고 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권4호
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• pp.323-331
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• 2010

본 연구에서는 토모테라피 Hi-Art 시스템이 제공하는 3가지(1.0 cm, 2.5 cm, 5.0 cm) 필드 폭 변화에 따른 치료부위 경계면에서의 선량 변화를 조사하여, 필드 폭 크기에 따라 PTV 설정 시 고려되어야 할 사항들을 분석하고자 하였다. 토모테라피 필드 폭 크기에 의한 PTV 양 끝단부 부위의 선량분포 변화를 알아보기 위해 토모테라피 DQA (delivery quality assurance)용 cheesecake 팬텀을 대상으로 각 필드 폭 크기별 토모 치료계획을 수립하여 선량계산 결과와 실제 필름에서의 선량분포를 비교, 분석하였고, 실제 환자를 대상으로 한 치료계획에서도 필드 폭 크기의 영향을 살펴보고자, 복부부위를 치료했던 환자 4명을 대상으로 각 필드 별 치료계획을 세우고, 선량분포를 분석하였다. DQA 팬텀을 대상으로 분석한 결과, 선량계산 값과 조사된 필름분석 결과 모두에서 필드 폭 크기가 커질수록 PTV 양끝단 부위의 선량분포가 더 넓게 분포함을 확인할 수 있었다. Jaw의 폭 변화 방향인 세로(y)방향의 선량분포에서 1.0 cm 필드 크기와 비교하여 최대 선량값 50% 기준으로 2.5 cm 필드는 1.6 cm 더 넓은 선량분포를, 5.0 cm 필드는 4.2 cm 더 넓은 선량분포를 보였다. 실제 환자 데이터를 대상으로 분석한 결과, 4명 모두 필드 폭 크기가 증가함에 따라 PTV y축 양끝 경계면에서 더 많은 선량이 더 넓게 분포함을 알 수 있었다. 특히, 5.0 cm 필드 폭을 사용하였을 경우에는 처방선량에 가까운 높은 선량이 PTV 양끝 상당히 넓은 영역에 걸쳐 조사됨을 알 수 있었으며, 이를 통해 큰 필드 폭을 기준으로 토모테라피 치료계획을 수립할 경우에는 치료기 테이블 진행방향으로 PTV 양끝 경계면에서 기존보다 여유도(margin)를 축소하여 PTV 설정을 하는 것이 타당함을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권4호
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• pp.83-91
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• 2021

Various types of high-precision radiotherapy, such as intensity-modulated radiation therapy (IMRT), tomotherapy (Tomo), and stereotactic body radiation therapy have been available since 1997. After being covered by insurance in 2015, the number of IMRT cases rapidly increased 18-fold from 2011 to 2018 in Korea. IMRT, which uses a high-beam irradiation monitor unit, requires higher shielding conditions than conventional radiation treatments. However, to date, research on the shielding of facilities using IMRT and the current understanding of its status are insufficient, and detailed safety regulation procedures have not been established. This study investigated the recommended criteria for the shielding evaluation of facilities using medical linear accelerators (LINACs), including 1) the current status of safety management regulations and systems in domestic and international facilities using medical LINACs and 2) the current status of the recommended standards for safety management in domestic and international facilities using medical LINACs. It is necessary to develop and introduce a safety management system for facilities using LINACs for clinical applications that is suitable for the domestic medical environment and corresponds to the safety management systems for LINACs used overseas.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권4호
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• pp.164-170
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• 2017

One of the methods to consider the effect of respiratory motion of a tumor target in radiotherapy is to establish a treatment plan with the internal target volume (ITV) created based on an accurate analysis of the target motion displacement. When this method is applied to intensity modulated radiotherapy (IMRT), it is expected to yield a different treatment dose distribution under the motion condition according to the IMRT method. In this study, we prepared ITV-based IMRT plans with conventional IMRT using fixed gantry angle beams, RapidArc using volumetric modulated arc therapy, and tomotherapy using helical therapy. Then, the variation in dose distribution caused by the target motion was analyzed by the dose measurement in the actual motion condition. A delivery quality assurance plan was prepared for the established IMRT plan and the dose distribution in the actual motion condition was measured and analyzed using a two-dimensional diode detector placed on a moving phantom capable of simulating breathing movements. The dose measurement was performed considering only a uniform target shape and motion in the superior-inferior (SI) direction. In this condition, it was confirmed that the error of the dose distribution due to the target motion is minimum in tomotherapy. This is thought to be due to the characteristic of tomotherapy that treats the target sequentially by dividing it into several slices. When the target shape is uniform and the main target motion direction is SI, it is considered that tomotherapy for the ITV-based IMRT method has a characteristic which can reduce the dose difference compared with the plan dose under the target motion condition.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권1호
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• pp.37-47
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• 2014

본 연구는 토모테라피(Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA)의 자동영상정합 과정에서 조정인자에 따른 종축과 회전축의 오차를 분석하였다. 다섯그룹(두부, 경부, 흉부, 복부, 골반부)으로 구분된 총 50명의 치료가 종료된 환자를 대상으로 하였고, 총 500개의 megavoltage computed tomography (MVCT) 영상을 분석하였다. 모의치료에서 kilovoltage computed tomography (kVCT)영상을 얻었고, 치료계획을 위하여 토모테라피 Hi-Art II 치료계획시스템(Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA)을 사용하였다. 매 회 치료 전 자동영상정합 과정을 시행하였고, 종축과 회전축의 오차를 기록하였다. 종축과 회전축의 일치도(adjustments)에서 자동영상정합을 분석하기 위하여 총 아홉 가지 조정인자를 적용하였고, 각 그룹의 계통적(systematic, ${\Sigma}$)과 통계적(random, RMS) 오차에 대하여 종합적 평균오차(overall mean value, M)를 구했다. 각 그룹 간 회전축 일치도의 종합적 평균오차에서 밀도와 해상도에 따른 다양한 조정인자에 의한 차이를 보였다. 밀도와 해상도가 높아짐에 따라 회전축 일치도에서 편차가 작았다. 그러므로, 토모테라피에서 "full-image"모드와 "standard"해상도를 이용한 자동영상정합은 정확한 오차 확인이 가능하고, 환자 재위치잡이(repositionning) 및 보정(correcting)에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권1호
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• pp.1-6
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• 2019

Purpose: This study conducts a comparative evaluation of the skin dose in CyberKnife (CK) and Helical Tomotherapy (HT) to predict the accurate dose of radiation and minimize skin burns in head-and-neck stereotactic body radiotherapy. Materials and Methods: Arbitrarily-defined planning target volume (PTV) close to the skin was drawn on the planning computed tomography acquired from a head-and-neck phantom with 19 optically stimulated luminescent dosimeters (OSLDs) attached to the surface (3 OSLDs were positioned at the skin close to PTV and 16 OSLDs were near sideburns and forehead, away from PTV). The calculation doses were obtained from the MultiPlan 5.1.2 treatment planning system using raytracing (RT), finite size pencil beam (FSPB), and Monte Carlo (MC) algorithms for CK. For HT, the skin dose was estimated via convolution superposition (CS) algorithm from the Tomotherapy planning station 5.0.2.5. The prescribed dose was 8 Gy for 95% coverage of the PTV. Results and Conclusions: The mean differences between calculation and measurement values were $-1.2{\pm}3.1%$, $2.5{\pm}7.9%$, $-2.8{\pm}3.8%$, $-6.6{\pm}8.8%$, and $-1.4{\pm}1.8%$ in CS, RT, RT with contour correction (CC), FSPB, and MC, respectively. FSPB showed a dose error comparable to RT. CS and RT with CC led to a small error as compared to FSPB and RT. Considering OSLDs close to PTV, MC minimized the uncertainty of skin dose as compared to other algorithms.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.709-718
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• 2022

본 연구의 목적은 토모테라피 방사선치료에서 고밀도 알루미늄, 티타늄, 강철 금속 삽입물에 대한 단층촬영(CT)을 평가하고 자 하였다. 다양한 밀도의 원통형 막대를 포함한 금속 삽입물과 함께 원통형 토모팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 총 세 가지의 CT 영상에 대해 평균 CT 값(number)와 표준 편차를 구하고, 치료계획 선량평가도 수행하였다. 고밀도 금속 삽입물이 CT값과 변화가 가장 컸다. 타겟에 대한 선량평가(적합성 지수, CI)에서 반복적 금속 인공물 감소 알고리즘(iMAR)이 적용된 영상이 그렇지 않은 영상에 비해 약 20% 좋았으나 유의한 차이는 없었다. iMAR은 표적 및 장기의 묘사에 도움을 주고 토모테라피를 이용한 3차원 입체조형 방사선치료기술(3D-CRT)에서 불확실성을 줄이는 데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.6-11
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• 2015

본 연구의 목적은 토모다이렉트 3D-CRT (TD 3D-CRT)을 이용한 유방암 방사선치료에서 회전축(roll, pitch, and yaw) 오차를 분석하고 자 하였다. TD-3DCRT로 치료가 종료된 유방암 환자 총 20명을 선정하였고, 총 80회의 MVCT 영상을 바탕으로 시스템(systematic), 임의(random) 오류를 포함한 환자위치잡이 오차(patient setup errors)와 치료 여백(treatment margin, mm)을 후향적으로 분석하였다. 또한, 각 환자에 대한 회전축 오차 분석은 자동영상정합(automatic image registration)을 이용하였다. X, Y, Z 방향에 대한 치료여백은 각각 4.2 mm, 6.2 mm, 6.4 mm였다. 회전축 오차에 대한 평균 각도(degree)는 roll, pitch, yaw가 각각 0.3도, 0.5도, 0.1도였고, 시스템과 임의 오류는 모두 1도 이내였다. 전반적으로 환자 위치잡이 오차는 Y와 Z방향에서 X에 비하여 높게 나타났다. 본 연구에서 회전축 오차 각도가 2도 이내는 roll, pitch, yaw에서 각각 95.1%, 98.8%, 97.5% 분포였다. 그러나, 치료영역의 길이가 길어짐에 따라 치료 중심지점을 기준으로 상부와 하부의 가장자리(Edge)가 틀어지게(Twisted)될 가능성이 높아질 수 있다. 따라서 치료의 정확성과 재현성을 위하여 각 환자의 특성을 고려하고, 회전축 오차를 주기적으로 확인할 필요가 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제37권4호
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• pp.271-278
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• 2019

Purpose: To investigate the differences in treatment outcomes between two radiation techniques, intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and three-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT). Materials and Methods: We retrospectively analyzed 160 (IMRT = 23, 3DCRT = 137) patients with stage I glottic cancer treated from January 2005 through December 2016. The IMRT was performed with TomoTherapy (16 patients), volumetric-modulated arc therapy (6 patients), and step-and-shoot technique (1 patient), respectively. The 3DCRT was performed with bilateral parallel opposing fields. The median follow-up duration was 30 months (range, 31 to 42 months) in the IMRT group and 65 months (range, 20 to 143 months) in the 3DCRT group. Results: The 5-year overall survival and 3-year local control rates of the 160 patients were 95.7% and 91.4%, respectively. There was no significant difference in 3-year local control rates between the IMRT and 3DCRT groups (94.4% vs. 91.0%; p = 0.587). Thirteen of 137 patients in the 3DCRT group had recurrences. In the IMRT group, one patient had a recurrence at the true vocal cord. Patients treated with IMRT had less grade 2 skin reaction than the 3DCRT group, but this had no statistical significance (4.3% vs. 21.2%; p = 0.080). Conclusion: IMRT had comparable outcomes with 3DCRT, and a trend of less acute skin reaction in stage I glottic cancer patients.