• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제43권2호
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• pp.105-114
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• 2020

This study aimed to assess of beam-matching accuracy for an 8 MV beam between the same model linear accelerators(Linac) commissioned over two years. Two models were got the customer acceptance procedure(CAP) criteria. For commissioning data for beam-matched linacs, the percentage depth doses(PDDs), beam profiles, output factors, multi-leaf collimator(MLC) leaf transmission factors, and the dosimetric leaf gap(DLG) were compared. In addition, the accuracy of beam matching was verified at phantom and patient levels. At phantom level, the point doses specified in TG-53 and TG-119 were compared to evaluate the accuracy of beam modelling. At patient level, the dose volume histogram(DVH) parameters and the delivery accuracy are evaluated on volumetric modulated arc therapy(VMAT) plan for 40 patients that included 20 lung and 20 brain cases. Ionization depth curve and dose profiles obtained in CAP showed a good level for beam matching between both Linacs. The variations in commissioning beam data, such as PDDs, beam profiles, output factors, TF, and DLG were all less than 1%. For the treatment plans of brain tumor and lung cancer, the average and maximum differences in evaluated DVH parameters for the planning target volume(PTV) and the organs at risk(OARs) were within 0.30% and 1.30%. Furthermore, all gamma passing rates for both beam-matched Linacs were higher than 98% for the 2%/2 mm criteria and 99% for the 2%/3 mm criteria. The overall variations in the beam data, as well as tests at phantom and patient levels remains all within the tolerance (1% difference) of clinical acceptability between beam-matched Linacs. Thus, we found an excellent dosimetric agreement to 8 MV beam characteristics for the same model Linacs.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.263-268
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• 2008

방사선치료 시 환자 호흡에 의한 종양의 움직임 영향을 줄이기 위해 사용하는 호흡연동 방사선치료 방법을 폐암 환자의 방사선수술에 적용하였을 경우와 종양의 움직임 영역을 모두 고려하여 계획용표적체적(PTV)을 설정한 일반적인 방사선 수술 경우를 비교, 평가하고자, 각 치료계획에서 계산한 종양 주변의 중요 장기에 조사되는 선량분포의 변화를 분석하고, 그 영향을 고찰하였다. 총 5명의 방사선수술 대상 비소세포성 폐암 환자의 4차원 전산화단층촬영(CT) 모의치료 영상을 획득한 후, 호흡주기 내 50% 위상에서 구성한 CT 영상을 기반으로 호흡연동 방사선치료 방법의 방사선수술 계획을 수립하고, 호흡주기 내 모든 위상에서의 CT 영상들에서 생성한 내부표적체적(ITV)을 기반으로 한 방사선수술 계획을 수립하여 각 계획에서 계산된 중요장기들의 선량체적히스토그램(DVH)을 비교, 분석하였다. 호흡연동 방법을 적용하지 않은 ITV를 기반으로 한 치료계획과 비교한 결과, 호흡연동 방사선치료 방법을 적용하였을 경우의 중요장기 평균선량이 기관지는 평균 $16.88{\pm}9.97%$, 척수는 평균 $34.13{\pm}19.15%$, 흉벽은 평균 $28.42{\pm}18.49%$, 폐의 경우는 평균 $32.48{\pm}16.66%$의 상대적인 감소를 보여, 폐암 환자의 방사선수술 시 호흡연동 방사선치료 방법 적용의 유용성 및 타당성을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.208-214
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• 2015

이 연구 목적은 부분유방 방사선조사 시 저자기장이 선량분포에 주는 영향을 조사하는 것이다. 11명의 초기 유방암 환자들이 뷰레이 시스템에서 38.5 Gy를 10회의 부분유방 방사선 조사 방법으로 치료를 받았다. 모든 치료계획은 저자기장이 있을 때와 없을 때의 선량분포를 각각 계산하고, 각 구조물에 대하여 선량과 용적의 차이값을 평가하였다. 치료계획용적에 대해서는 평균선량, 최소, 최대 선량 그리고 처방선량의 최소한 90%, 95%, 107%를 조사받는 용적을 각각 분석에 포함하였다. 정상조직장기 중 치료와 동일한 방향 폐는 평균선량, 20 Gy를 받는 용적을 평가하고, 반대방향의 폐는 평균선량만 평가하였다. 심장은 평균선량, 최대선량과 20 Gy를 받는 용적을 각각 평가하였다. 내 외각 껍질구조에 대해서는 평균선량, 최소, 최대 선량을 각각 평가하였다. 치료계획용적의 경우 저자기장에 의한 선량 분포의 영향은 최대 2%의 용적 변화, 4 Gy 선량 변화 차이를 보였다. 정상조직 장기에 대해서는 자기장에 의한 선량 분포의 영향은 발견되지 않았다. 내 외각 껍질구조에서 두 선량분포 계산에서 평균값의 차이는 작지만 평균선량의 차이가 유효하게 나타났다. 최소 선량 분석에서는 내 외각 껍질구조에서 차이가 없었다. 자기장에 의한 선량 분포의 영향은 외각 껍질구조에서 최대선량 값 분석에서 $5.0{\pm}10.5Gy$으로 나타났다. Co-60 빔을 이용한 세기조절 방사선치료계획의 부분유방 방사선조사 치료에서 0.35 T 저자기장에 의한 선량 분포 영향은 인체 내부에서는 크게 발견되지 않았다. 다만 인체 외부에서 선량 증가가 관찰되었고, 이는 치료시스템 헤드에서 발생되는 이차전자와 인체 표면 부근에서 산란된 이차전자가 자기장의 방향으로 이동하면서 선량 분포를 형성하고 있다.

• 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.

• 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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• 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.

• 대한방사선치료학회지
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• 제32권
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• pp.85-92
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• 2020

목 적: 열가소성(thermoplastic) bolus가 가지는 이점을 알아보고자 이를 사용하여 치료한 두 건의 case를 선량과 위치 재현성 측면으로 나누어 피부 병변 VMAT 치료에서의 열가소성 bolus의 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법: 좌측 유방 피부 병변 치료 환자 두 명을 대상으로 열가소성 Bolus를 사용하여 simulation 하였고 2 arc VMAT으로 계획하였다. 각 치료 계획은 처방선량(Prescription dose)이 표적 체적의 95% 이상 조사되도록 설계하였다. CBCT(Cone Beam CT) 영상에서 air gap의 길이를 측정하여 bolus 위치의 재현성을 평가하였다. 선량의 재현성을 평가하기 위해 Plan에서의 선량 분포와 CBCT에서의 선량 분포를 비교하였고 환자 2에 대해 in vivo 측정을 하였다. 결 과: 환자 1의 치료계획용 CT에서의 air gap과 CBCT image에서 10회 치료 동안 생긴 평균 air gap(M1)의 차이는 -0.42±1.24mm였다. 환자 2에서 14회 치료 동안 생긴 skin과 bolus 사이의 평균 air gap(M2)과 치료계획용 CT의 air gap의 차이는 -1.08±1.3mm, 두 bolus 사이의 air gap(M3)과의 차이는 0.49±1.16으로 나타났다. 치료계획용 CT와 CBCT의 선량 분포 차이는 환자 1에서 PTV1 D95가 -1.38%, Skin(max)가 0.39%의 차이를 보였고 환자 2에서 PTV1 D95가 0.63%, SKIN(max)가 -0.53%의 차이를 나타내었다. in vivo 측정 결과 계획된 선량과 -1.47% 차이를 보였다. 결 론: 열가소성 Bolus는 3D printer로 제작한 것과 비교하여 제작 과정이 단순하고 소요 시간이 길지 않으며, set up 측면에서 재현성 있는 결과를 보였고 선량 측면에서도 안정적인 결과를 나타내어 불규칙한 표면의 피부 병변 치료에서 그 유용성이 높은 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.69-76
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• 2014

목 적 : 외부 압박을 통해 전립선암 환자의 복강 내 압력을 안정화시켜 움직임을 감소하여 치료 간(interfraction)과 치료 중(intrafraction)에 변화를 측정하여 평가하고자 시행하였다. 대상 및 방법 : 10명의 전립선환자들은 전체 치료과정동안 MVCT 스캔을 통해 치료 전과 후에 걸쳐 환자 당 60개의 영상을 획득하였고 획득한 좌우방향(X), 상하방향(Y), 전후방향(Z), 회전방향(Roll)에 대한 Shift 값들을 이용하여 복부 압박 시 치료 간 치료준비 변화와 치료 중 표적 움직임의 상호 연관성을 분석하였다. 결 과 : 치료 간의 움직임 변화는 평균 좌우방향(X)에서 $0.65{\pm}2.32mm$, 상하방향(Y)에서 $1.41{\pm}4.83mm$, 전후방향(Z)에서 $0.73{\pm}0.52mm$, 회전방향(Roll)에서 $0.96{\pm}0.21^{\circ}$로 나타났다. 치료 중 움직임 변화는 평균 좌우방향(X)에서 $0.15{\pm}0.44mm$, 상하방향(Y)에서 $0.13{\pm}0.44mm$, 전후방향(Z)에서 $0.24{\pm}0.64mm$, 회전방향(Roll)에서 $0.1{\pm}0.9^{\circ}$로 나타났다. 결 론 : 전처치과정과 외부에서 복부압박을 통한 전복부의 움직임을 제한한다면 치료동안에 내부 장기와 환자의 움직임을 감소시켜 보다 적은 여유(margin)로 계획용 표적체적(PTV)을 생성할 수 있어서 정상조직의 부작용 증가 없이 더욱 이상적인 선량 체적을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Magnetics
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• 제21권3호
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• pp.425-430
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• 2016

The aim of this study was to measure the setup variation for X (lateral), Y (longitude), and Z (vertical) by taking magnetic megavoltage computed tomography (MVCT) before treating the brain, oropharynx, lung, and prostate patients on helical tomotherapy. In this study, 30 patients were chosen for each of the treatment areas, and their skin was labeled with a mark on a treatment planning reference point when taking CT. We preceded MVCT prior to tomotherapy and then conducted an auto registration based on the bony landmarks; image registration was used for automatically matching the patient's setup. Lastly, we confirmed and evaluated the translation coordinates of the images for 30 patients. The following shows the comparison result of the setup errors of each part: X (lateral) showed the highest setup errors with $3.44{\pm}2.05$ from Lung; Y (longitude) showed the highest setup errors showing $3.40{\pm}2.87mm$ from Prostate; and Z (vertical) showed the highest setup errors showing $6.62{\pm}4.38mm$ from Lung. This result verifies that the setup error can be prevented by taking MVCT before the treatment, and Planning Target Volume (PTV) margins can be reduced by referring to the resulting value of each treatment part. Ultimately, the dosage of the normal organs can be decreased as well as any side effects.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.103-105
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• 2002

Whole body stereotactic radiosurgery (WBSRS) technique is believed to be useful for the metastatic lesions as well as relatively small primary tumors in the trunk. Unlike stereotactic radiosurgery to intracranial lesion, inherent limitation on immobilization of whole body makes it difficult to achieve the reliable setup reproducibility. For this reason, it is essential to develop an objective and quantitative method of evaluating setup error for WBSRS. An evaluation technique using image registration has been developed for this purpose. Point pair image registrations with WBSRS frame coordinates were performed between two sets of CT images acquired before each treatment. Positional displacements could be determined by means of volumetric planning target volume (PTV) comparison between the reference and the registered image sets. Twenty eight sets of CT images from 19 WBSRS patients treated in Asan Medical Center have been analyzed by this method for determination of setup random error of each treatment. It is objective and clinically useful to analyze setup error quantitatively by image registration technique with WBSRS frame coordinates.