• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.129-138
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• 2018

목 적 : 임상적으로 많이 시행하는 치료부위에 고차원 치료기법 적용 시 선형가속기에 장착된 다엽콜리메이터(Multi leaf collimator, MLC)의 형태가 치료계획에 미치는 영향을 연구해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 척추암, 폐암 정위적체부방사선치료(Stereotactic body radiation therapy, SBRT)를 받은 환자와 전립선암, 폐암, 두경부암, 전골반암, 유방암의 용적변조회전치료(Volumetric modulated arc therapy, VMAT)를 시행한 환자들을 부위별로 10명씩 총 70명 선정하였다. Truebeam STx(Varian Medical system, Palo Alto, CA)의 high definition MLC(HD MLC)와 Vitalbeam(Varian Medical system, Palo Alto, CA)에 장착된 millenium MLC(M MLC)를 사용하였고, 치료계획은 Eclipse(Version 13.7, Varian Palo Alto USA, CA)를 이용하여 동일한 조건으로 환자마다 각각 2개씩 수립하였다. MLC의 형태에 따른 치료계획을 평가하기 위해 PTV coverage, conformity index(CI), homogeneity index(HI)를 비교하였고, 정상조직은 각 부위별로 임상에서 사용하는 평가 지표를 분석하였으며, 정상조직에서 저 선량 영역을 비교하기 위하여 $V_{30%}$을 평가하였다. 추가적으로 각 부위별로 치료표적의 길이 및 체적을 조사하였다. 결 과 : PTV coverage는 HD MLC를 적용한 폐암 SBRT에서 평균선량이 0.52 %, 척추암 SBRT에서 평균 선량과 최대선량이 각각 0.68 %, 1.13 %로 M MLC에 비해 감소하였다. CI와 HI는 척추암 SBRT 치료계획에서 HD MLC가 1.144, 1.079로 M MLC의 1.160, 1.092 보다 낮은 수치를 나타냈다(p<0.05). 결정장기의 선량 평가는 폐암 SBRT 치료계획에서 치료받는 쪽 폐의 평균선량이 HD MLC에서 1.48 %로 낮아졌다. 전립선암 VMAT은 HD MLC를 적용한 치료계획에서 방광의 $V_{30}$과 평균선량이 0.53 %, 1.42 %, 직장의 $V_{25}$와 평균선량이 0.97 %, 0.69 %로 감소하였다(p<0.05). 유방암 VMAT은 오히려 HD MLC를 사용한 치료계획에서 심장의 평균선량이 0.83 %로 높아졌다. 다른 치료부위 평가지표들은 두 MLC를 적용한 치료계획 사이에 큰 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 결 론 : 본 연구 결과 SBRT나 전립선암 VMAT과 같이 치료표적의 길이가 짧고 크기가 작은 경우 HD MLC를 사용하는 것이 PTV coverage 및 정상조직 보호 효과 면에서 다소 이점이 있는 것으로 나타났으나, 그 외 상대적으로 길고, 큰 폐암, 두경부암, 전골반암, 유방암 VMAT에서는 MLC의 형태가 치료계획에 미치는 영향은 크지 않았다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.177-183
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• 2018

목 적 : 체적변조회전방사선치료(VMAT)는 종양의 모양에 맞게 균일하면서도 정밀한 방사선 조사를 하면서 동시에 정상조직의 방사선 손상위험을 줄이는 장점이 있어 뇌암, 두경부암 및 전립선암 등의 종양과 정상장기가 가까운 암의 치료에 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 뇌암 및 두경부암 환자의 VMAT 방사선 치료 시 Jaw-Tracking technique(JTT)의 선량학적 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 VMAT 치료기법으로 방사선치료를 받은 뇌암 및 두경부암 환자 8명을 선택하였다. 환자의 종양 및 정상 장기의 윤곽그리기(contouring) 정보를 Velocity(Varian, USA)의 deformable registration을 이용하여 Rando phantom에 fusion하였다. Varian Eclipse(ver 15.5, Varian, USA)를 사용하여 Jaw-Tracking 사용 유무를 제외하고 환자 치료 시 사용한 beam parameter와 동일하게 치료계획을 진행하였다. 평가 지표로써 target과 OAR의 최대선량, 평균선량을 사용하여 비교하였고 치료계획 검증을 위해 Portal dosimetry를 시행하였다. 결 과 : JTT를 사용했을 경우는 Static-Jaw technique(SJT)을 사용하였을 경우보다 OAR의 상대 선량이 각각 평균선량은 5.24 %, 최대선량은 7.05 % 감소한 것으로 나타났다. 다양한 OAR에서 평균선량과 최대선량의 감소의 범위는 각각 0.01~3.16 Gy, 0.12~6.27 Gy로 나타났다. Target의 경우는 JTT의 경우가 SJT보다 GTV, CTV, PTV의 최대선량이 각각 0.17 %, 0.43 %, 0.37 % 감소하였으며, 평균선량은 0.24 %, 0.47 %, 0.47% 감소하였다. 감마분석은 3 %/3 mm, 통과율 95 % 이상을 통과 기준으로 설정하였고 JTT, SJT 통과율은 각각 $98{\pm}1.73%$, $97{\pm}1.83%$이었다. 실험에 적용된 모든 OAR의 선량을 비교해 보았을 때, JTT을 사용하였을 경우가 SJT보다 MLC 외에 추가적인 jaw 차폐로 인하여 선량이 유의미하게 줄어들었다는 것을 알 수 있었다. 결 론 : VMAT 치료계획을 이용한 방사선 치료시 뇌암, 두경부암과 같이 종양과 정상 장기가 인접한 경우와 MLC를 통한 누설선량을 증가시킬 수 있는 넓은 조사야 및 높은 에너지의 사용을 필요로 하는 방사선 치료 시 JTT를 적용함으로써 종양주변 정상조직의 피폭선량을 낮추고 이로 인해 PTV의 target coverage를 높일 수 있을 것이라 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권3호
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• pp.237-244
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• 2013

본 연구의 목적은 유방암 치료에 사용되는 다양한 첨단방사선치료법을 선량비교인자들을 이용하여 비교분석하고 이 결과를 이용하여 환자에 가장 적합한 치료방법을 찾기 위함이다. 인체밀도와 유사하게 제작된 모형팬텀을 이용하여 시뮬레이션을 진행하였고 Eclipse v10 소프트웨어를 이용하여 3차원 입체조형치료, 세기 변조 방사선치료, 입체세기조절회전 방사선치료 세 가지 치료계획을 수립하였다. 각 치료계획을 평가하기 위하여 균일지수, 순응도, 장기등가선량(OED), 초과절대위험률(EAR) 등을 이용하였다. 균일지수 값은 3차원 입체조형치료, 세기 변조 방사선치료, 입체세기조절회전 방사선치료에서 16.89, 11.21, 9.55, 순응도는 0.59, 0.61, 0.83 으로 계산되었다. 사용된 3가지 치료법의 평균선량은 왼쪽 폐 0.01 ~ 2.02 Gy, 오른쪽 폐 0.36 ~ 5.01 Gy, 간 0.25 ~ 2.49 Gy, 심장 0.14 ~ 6.92 Gy, 식도 0.03 ~ 2.02 Gy, 척수 0.01 ~ 1.06 Gy, 왼쪽 가슴 0.25 ~ 6.08 Gy, 기관 0.08 ~ 0.59 Gy, 위 0.01 ~ 1.34 Gy 의 범위로 나타났다. 장기등가선량(OED)와 초과절대위험률(EAR)은 모든 장기에서 세기 변조 방사선치료와 입체세기조절회전 방사선치료방법이 3차원 입체조형치료 보다 높게 나타났다. 이 연구의 결과로서, 우리는 선량분포지수(균일지수, 순응도)는 세기 변조 방사선치료, 입체세기조절회전 방사선치료가 3차원 입체조형치료 보다 좋을 수 있지만 주변 정상장기에 들어가는 선량은 3차원 입체조형치료보다 높다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권2호
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• pp.61-66
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• 2017

The aim of this study is to investigate the characteristics of portal dosimetry in comparison with the MapCHECK2 measurments. In this study, a total of 65 treatment plans including both volumetric modulated arc therapy (VMAT) and intensity-modulated radiation therapy (IMRT) were retrospectively selected and analyzed (45 VMAT plans and 20 IMRT plans). A total of 4 types of linac models (VitalBeam, Trilogy, Clinac 21EXS, and Clianc iX) were used for the comparison between portal dosimetry and the MapCHECK2 measurements. The VMAT plans were delivered with two VitalBeam linacs (VitalBeam1 and VitalBeam2) and one Trilogy while the IMRT plans were delivered with one Clinac 21EXS and one Clinacl iX. The global gamma passing rates of portal dosimetry and the MapCHECK2 measurements were analyzed with a gamma criterion of 3%/3 mm for IMRT while those were analyzed with a gamma criterion of 2%/2 mm for VMAT. Spearman's correlation coefficients (r) were calculated between the gamma passing rates of portal dosimetry and those of the MapCHECK2 measurements. For VMAT, the gamma passing rates of portal dosimetry with the VitalBeam1, VitalBeam2, and Trilogy were $97.3%{\pm}3.5%$, $97.1%{\pm}3.4%$, and $97.5%{\pm}1.9%$, respectively. Those of the MapCHECK2 measurements were $96.8%{\pm}2.5%$, $96.3%{\pm}2.7%$, and $97.4%{\pm}1.3%$, respectively. For IMRT, the gamma passing rates of portal dosimetry with Clinac 21EXS and Clinac iX were $99.7%{\pm}0.3%$ and $99.8%{\pm}0.2%$, respectively. Those of the MapCHECK2 measurements were $96.5%{\pm}3.3%$ and $97.7%{\pm}3.2%$, respectively. Except for the result with the Trilogy, no correlations were observed between the gamma passing rates of portal dosimetry and those of the MapCHECK2 measurements. Therefore, both the MapCHECK2 measurements and portal dosimetry can be used as an alternative to each other for patient-specific QA for both IMRT and VMAT.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.473-479
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• 2023

본 연구에서는 고 에너지를 이용한 전립샘암의 방사선 치료 시 발생되는 광중성자의 선량을 광자극발광선량계를 사용하여 측정하였다. 이에 따른 복부에 발생되는 유효선량에 의한 유전적 위험확률을 연구하고자 하였다. 15 MV 에너지 발생이 가능한 의료용 선형가속기 True Beam STx(Varian Medical Systems, USA)와 방사선 치료 계획 시스템(Eclipse, Varian Medical System, USA)을 사용하였다. 선형가속기 Couch 위에 인체팬텀을 설치하고, 광중성자 선량의 측정은 Albedo Neutron Optical Stimulation Luminescence Neutron Detector(Landauer Inc., IL, USA)를 사용하였다. VMAT과 3C-CRT 의 복부에서 광중성자 선량값은 VMAT이 3D-CRT에 비하여 2배 이상 높은 52.8 mSv 였다. 전립샘암의 방사선 치료 시, 광중성자 선량으로 인한 복부에 발생되는 유효선량에 의한 유전적 위험확률은 VMAT는 1,000명 당 3.2명, 3D-CRT는 1.4명이 발생률임을 산출하였다. 전립샘암의 방사선 치료 시 발생할 수 있는 큰 부작용이 있는 복부를 연구함으로써 전립샘암 환자들의 삶의 질과 확률적 영향을 연구하는데에 의미 있는 연구로 활용되어지길 기대한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.66-72
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• 2018

The proper position of a multi-leaf collimator (MLC) is essential for the quality of intensity-modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc radiotherapy (VMAT) dose delivery. Task Group (TG) 142 provides a quality assurance (QA) procedure for MLC position. Our study investigated the QA validation of the mechanical leaf gap measurement and the maintenance procedure. Two $VitalBeam^{TM}$ systems were evaluated to validate the acceptance of an MLC position. The dosimetric leaf gaps (DLGs) were measured for 6 MV, 6 MVFFF, 10 MV, and 15 MV photon beams. A solid water phantom was irradiated using $10{\times}10cm^2$ field size at source-to-surface distance (SSD) of 90 cm and depth of 10 cm. The portal dose image prediction (PDIP) calculation was implemented on a treatment planning system (TPS) called $Eclipse^{TM}$. A total of 20 VMAT plans were used to confirm the accuracy of dose distribution measured by an electronic portal imaging device (EPID) and those predicted by VMAT plans. The measured leaf gaps were 0.30 mm and 0.35 mm for VitalBeam 1 and 2, respectively. The DLG values decreased by an average of 6.9% and 5.9% after mechanical MLC adjustment. Although the passing rates increased slightly, by 1.5% (relative) and 1.2% (absolute) in arc 1, the average passing rates were still within the good dose delivery level (>95%). Our study shows the existence of a mechanical leaf gap error caused by a degenerated MLC motor. This can be recovered by reinitialization of MLC position on the machine control panel. Consequently, the QA procedure should be performed regularly to protect the MLC system.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.284-289
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• 2013

양측성 유방암 환자를 대상으로 부피적 조절회전방사선치료와 세기조절방사선치료의 선량학적 결과를 비교하여 효율적인 치료방법을 제시함을 목적으로 한다. 5명의 환자를 대상으로 8개 빔의 세기조절방사선치료와 12개 빔의 세기조절방사선치료, 1회전 부피적 조절회전방사선치료 계획을 수립하였다. 그 결과를 DVH 분석을 통해 선량학적으로 비교분석하였다. PTV의 평균선량과 $D_{98}$을 보면 12-IMRT가 $51.04{\pm}0.57$ Gy (오른쪽), $50.80{\pm}1.07$ Gy (왼쪽), $42.94{\pm}16.16$ Gy (오른쪽), $42.56{\pm}2.09$ Gy (왼쪽)로 우수한 경향을 보인다. HI와 $CI_{90,95}$에서도 12-IMRT가 우수한 결과를 보였다. 중요장기에서는 세치료계획 모두 우수한 결과를 보였지만 12-IMRT에서 가장 낮은 선량을 보였다. 12-IMRT가 PTV와 OAR의 선량학적측면에서 우수한 결과를 보여주었다.

• 한국임상수의학회지
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• 제39권1호
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• pp.16-22
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• 2022

A 12-year-old spayed female beagle dog was presented with pollakiuria and stranguria. Abdominal ultrasonography identified irregular a marginated, hyperechoic mass in the urethra and trigon area of the bladder. Computed tomography (CT) revealed a heterogeneous mass in the trigone area leading to a urethra. There was no evidence of regional or distant metastasis. Cytologic analysis suspected transitional cell carcinoma (TCC). The patient was treated with piroxicam, mitoxantrone, and once weekly fractionated radiation therapy (RT) with volumetric modulated arc therapy (VMAT). A follow-up CT scan at 6 months after RT revealed a reduction in tumor size. At 17 months after the start of RT, the patient became severely anorectic and lethargic. Ultrasound examination revealed a hyperechoic mass in the apex area of bladder while the trigone area of the bladder and urethra appeared normal. Multiple hypoechoic nodules of various sizes were found in the liver and spleen. The patient was humanely euthanized at the request of the owner. A combination of piroxicam, mitoxantrone, and hypofractionated RT with VMAT protocol was well tolerated. This case described tumor response and survival time of a canine TCC treated with piroxicam, mitoxantrone, and once weekly palliative RT using computer-assisted planning and VMAT.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제33권4호
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• pp.101-107
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• 2022

Purpose: Radiotherapy after bladder filling protocol (BFP) is known to enhance treatment quality and reduce side effects in prostate cancer, a common male solid cancer globally. However, due to the need to hold back urine during treatment, patients frequently complain of discomfort, and treatment is frequently suspended when patients urinate during treatment and urine penetrates the treatment device, causing malfunction. Therefore, the effect of minimizing treatment time when partial-arc volumetric modulated arc therapy (VMAT) was used instead of full-arc was assessed in this study. Methods: A total of 70 plans were created in 10 patients using 7 different arc sizes, and the treatment time for each plan was calculated. Results: Reduced arc size by half resulted in a 54.4% decrease in mean treatment duration, with a proportional tendency observed. Furthermore, the effect of VMAT arc size reduction on target dose homogeneity was significantly limited, and the effect on surrounding organs at risk (OAR) was negligible. It should be noted, however, that when the arc size decreases by >40%, the dose increases in the area without OAR around the target. Conclusions: The results of this study demonstrated that partial-arc VMAT for enhancing treatment convenience and efficacy of prostate cancer patients undergoing BFP can achieve a considerable reduction in treatment time while preserving treatment quality, and it is expected to be useful for partial-arc VMAT plan design and implementation in practice.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.281-287
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• 2014

목 적 : 안와 림프종(orbital lymphoma) 방사선치료를 IMRT(intensity-modulated radiotherapy)와 VMAT (volumetric modulated arc therapy)을 이용한 RapidArc로 비교 분석해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 치료받은 안와 림프종 환자 4명을 대상으로 IMRT, VMAT을 이용한 partial-single arc(SA)와 partial-double arc(DA)로 전산화치료계획을 수립하였다. 각 치료계획의 평가는 PTV의 CI(conform -ity Index)값과 PCI(Paddick's Conformity Index)값, HI(Homogeneity Index)값을 구하여 비교 평가하였으며 주변 정상조직의 선량평가를 시행하였다. 또한 각 치료계획의 MU(Monitor Unit)값을 비교하고 치료시간과 수정체의 선량을 측정해보았다. 결 과 : PTV의 CI값을 분석한 결과 각 0.88, 0.86, 0.92로 DA의 값이 가장 컸으며 PCI값은 1.41, 1.44, 1.33으로 DA에서 값이 가장 작게 나타났다. 또한 HI값은 1.18, 1.20, 1.15로 DA에서 가장 낮은 것을 확인할 수 있었다. 안와 림프종 주변 정상조직의 mean dose와 $V_30$, $V_20$, $V_10$, $V_5$의 값을 분석하였다. 그 결과 반대측 수정체, 눈물샘, 시신경, 안와의 선량이 SA에서 가장 높았고 IMRT에서 가장 낮게 나타났다. 평균 MU값과 치료시간은 IMRT가 SA에 비해 약 3배 정도 높게 나타났다. 결 론 : 안와 림프종 환자 IMRT 치료는 장애를 최소화하고 종양 내 선량 균등성을 높이기 위한 일반적인 치료법이다. 하지만 최근 시행하고 있는 RapidArc 치료계획에서 종양 내 선량 균등성이 IMRT 치료계획보다 우수한 결과 값을 보였고 정상조직의 선량 비교에서 큰 차이를 보이지 않았을 뿐만 아니라 MU와 치료시간 또한 약 1/3로 줄일 수 있었다. 이러한 이점은 안와 림프종 환자의 RapidArc 치료계획에 대한 지속적인 연구를 통해 치료의 효율성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.