• Radiation Oncology Journal
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• 제1권1호
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• pp.55-60
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• 1983

To evaluate the usefulness of computed tomography (CT) in radiotherapy treatment planning in malignant tumors of thoracic cage, the computer generated dose distributions were compared between plans based on conventional studies and those based on CT scan. 22 cases of thoracic malignancies, 15 lung cancers and 7 esophageal cancers, diagnosed and treated in Department of Therapeutic Radiology of Seoul National University Hospital from September, 1982 to April, 1983, were analyzed. In lung cancers, dose distribution in plans using AP, PA parallel opposing ports with posterior spinal cord block and in plans using box technique both based on conventional studies were compared with dose distribution using AP, PA and two oblique ports based on CT scan. In esophageal cancers, dose distribution in plans based on conventional studies and those based on CT scans, both using 3 port technique were compared. The results are as follows: 1. Parallel opposing field technique were inadequate in all cases of lung cancers, as portion of primary tumor in 13 of 15 cases and portion of mediastinum in all were out of high dose volume. 2. Box technique was inadequate in 5 of 15 lung cancers as portion of primary tumor was not covered and in every case the irradiated normal lung volume was quite large. 3. Plans based on CT scan were superior to those based on conventional studies as tumor was demarcated better with CT and so complete coverage of tumor and preservation of more normal lung volume could be made. 4. In 1 case of lung cancer, tumor localization was nearly impossible with conventional studies, but after CT scan tumor was more clearly defined and localized. 5. In 1 of 7 esophageal cancers, the radiation volume should be increased for marginal coverage after CT scan. 6. Depth dose correction for tissue inhomogeneity is possible with CT, and exact tumor dose can be calculated. As a result radiotherapy treatment planning based on CT scan has a pteat advantage over that based on conventional studies.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권2호
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• pp.89-96
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• 2006

목 적: 방사선치료를 목적으로 촬영된 CT영상을 이용하여 조직내 불균질 물질 및 체위고정 기구에 대한 보정이 선량계산 결과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 빛 방법: 체내불균질 물질의 다양한 사례를 알아보기 위하여 본원에서 제작한 물팬텀($250{\times}250{\times}250mm^3$) 내부에 (1) 뼈 (2) 금속 (3) 조영제 (4) 고정기구(Head holder/Vac-lok) 등 CT Number를 변화시킬 수 있는 물질을 삽입하여 CT촬영을 시행 하였다. 각기 다른 형태의 불균질 CT영상을 전산화치료계획장치(RTP)에 입력하여 동일한 조건(SAD=100 cm 조사야=$10{\times}10cm^2$, 깊이=10cm, 1문조사)으로 에너지별(4, 6, 10 MV X-선) 처방선량 100 cGy를 얻기 위한 선량계산(MU)을 시행하여 비교, 분석하였다. 결 과: 물로만 구성된 팬텀을 기준값으로, 불균질 보정계수 차이는 뼈조직 상태인 경우는 $2.7{\sim}5.3%$, 금속물질인 경우 $2.7{\sim}3.8%$, 조영제인 경우 $0.9{\sim}2.3%$, Head holder $0.9{\sim}2.3%$, Head holder와 Pillow인 경우 $3.5{\sim}6.9%$, 그리고 Vac-lok인 경우 $0.9{\sim}1.5%$의 차이로 나타났다. 결 론: 체내의 불균질 보정계수 차이는 임상적으로 그 적용 형태가 다양하고, 일관성을 보이지 않으며, 조사문수가 증가함에 따라 그 차이가 1%미만으로 허용 가능할 것이나, 고정 기구등에 의한 불균질 보정은 충분히 고려하여 선량계산의 부정확도를 최소화 시켜야 할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제9권1호
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• pp.27-35
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• 1991

8MHz 라디오파를 이용한 자입식 온열치료를 위한 기초실험의 일환으로 조직등가물을 이용하여 다양한 needle electrode의 배열을 통한 적정 온도분포를 규명하고자 하였고, 직접 개의 뇌실질에 자입 온열요법을 시도하여 이에 따른 조직 병리학적 소견을 관찰하고자 하였다. 조직등가물 실침에서 저자들은 needle electrode 1 cm 간격의 정방형 배치에서 횡단면상 $90\%$ relative SAR 분포가 약 1.25 cm 반경의 균일한 원형으로 관찰됨을 알 수 있었고 종단면상 needle electrode의 길이에 따라 균일한 온도분포가 이루어짐을 관찰할 수 있었다. 정상 개의 뇌실질에 자입하여 직접 정방형의 중심을 $43^{\circ}C$로 유지하며 50분간 온열요법을 시행한 후 관찰한 조직 병리학적 소견은 liquefactive necrosis, pyknosis of neuronal element 및 Polymorphonuclear leukocytes들이 회백질에서 급성기에 관찰 되었고 liquefactive necrosis 주위에 lipid-laden macrophage들이 관찰됨이 공통적인 특징 이었으며 후기 변화로 괴사조직 주위로 신경교세포의 증식이 관찰되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권3호
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• pp.133-140
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• 1999

본 연구에서는 외부조사 전자선에 대한 3 차원 선량계산 알고리즘 모델을 개발하기 위한 기초연구로서 기존의 2D 펜실빔 알고리즘을 확장시켜 3 차원 geometry를 적절히 고려할 수 있는 선량계산 모델을 개발하고자 한다. 선량계산 모듈은 IDL5.2(Reseach Systems Inc. 미국)를 사용하여 프로그램하였으며, Hogstrom의 펜실빔 모델에 의한 선량계산에 필요한 중심축 상의 깊이선량분포는 Siemens M6740의 12MeV 전자선에 대한 측정치를 사용하였고, 전자선의 공기 및 불에서의 선형저지능 (linear stopping power), 선형산란능 (linear scattering power) 은 ICRU 보고서 35로부터 인용하여 사용하였다. 선량계산의 정확도를 확인하기 위하여 정형 조사면에 대한 선량분포 공기 간격 효과 인체 외곽 보정에 대해 전리함, 필름 등을 사용하여 얻은 측정값과 비교, 분석하였다. PC(Pentium III 450MHz) 상에서 프로그램 실행 결과 단일 조사 빔에 대한 선량계산에 약 120초가 소요되어, 선량계산 알고리즘의 최적화를 통한 선량계산 시간 단축이 필요하다 하겠다. 선량 평가에 대한 비교 결과, 정형 및 비정형 조사변에 대한 선량분포는 선량변화가 급격한 반음영 (penumbra) 영역에서 $\pm$3mm 이내의 오차를 보였으며, 측방 선량분포에 따른 비교 결과, 측정치와 5% 이내에서 일치하였다. 또한 공기 간격 및 인체 외곽선 보정의 경우, $\pm$10% 내외에서 측정값과 일치하였다. 결론적으로, 전자선에 대한 2 차원 펜실빔 모델을 확장하여 3 차원 치료계획에 적합하게 3 차원상의 임의의 단변 선량계산이 가능하도록 구현되었다. 또한 비정형 조사변에 대한 선량계산 뿐만 아니라, 인체외곽 및 공기 간격 등과 같이 3 차원적 geometry에 대한 보정이 필요한 경우에 대하여도 이를 선량계산 시 적절히 고려함을 확인할 수 있었다. 추후, CT를 통한 비균질 보정방식을 구현할 계획이며, 이들 선량계산 모듈은 교육 및 연구용으로 적절히 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권2호
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• pp.105-112
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• 2006

목 적: 전자선 조사야 내에서 조직결손이 큰 경우 일어나는 선량의 불균일도를 물 볼루스를 사용하여 감소시키고자 하였으며 이 때 물을 쉽게 제어할 수 있는 방법을 강구하였다. 대상 및 방법: 조직결손이 심하여 일반적인 볼루스를 사용할 수 없는 환자에 대하여 치료계획 장치(Pinnacle, Philips, USA)의 결손조직 보상 기능을 사용하여 이를 보상하는 치료계획을 수립하였다. 결손 된 조직 부분에 해당하는 조직 보상체는 물을 사용하기로 하였고, Mev-green을 환자 몸 위에서 만들어 물을 보다 쉽게 제어할 수 있는 증기를 제작하였다. 제작된 장치는 환자 개개인의의 체표 모양에 맞게 제작하였다. 물을 채운 비닐을 Mev-green 안쪽에 넣어 물이 결손 된 조직을 보상해주는 역할을 하도록 하였다. 자체 제작한 물 볼루스의 효과를 평가하기 위해 CT스캔을 시행한 후 결손조직 보상 기능을 이용하여물 볼루스 사용전후의 치료계획을 수립하여 그 결과를 비교하였다. 결 과: 흉벽 조직결손으로 인해 생긴 선량의 불균일도는 자체 제작한 물 볼루스 사용 시 감소하였고, 또한 폐와 간의 정상조직의 선량 역시 감소하였다. 볼루스를 사용하지 않은 경우 최대 표적선량이 132%였으나 물 볼루스 사용 시는 최대 표적선량이 110.4%로 21.6%가 감소하였다. 그리고 우측 폐에 들어가는 선량이 볼루스를 사용하지 않은 경우 19.49%에서 물 볼루스를 사용한 경우 1.02%로 줄었고 간에서는 볼루스를 사용하지 않은 경우 17.1%에서 물 볼루스 사용으로 인해 6.8%로 감소하여 정상조직을 보호할 수 있었다. 결 론: 자체 제작한 물 볼루스 장치를 사용한 결과 PTV내에서 선량의 균일도가 향상됨을 확인할 수 있었고, 인접장기 선량의 현저한 감소로 정상조직을 더 많이 보호할 수 있었다. 이 방법은 불균등한 체표에서의 전자선 치료 시 발생할 수 있는 정상조직의 부작용을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권1호
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• pp.101-106
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• 2009

본 연구는 FLASH 펄스파형을 이용하여 숙임각(flip angle ; FA)변화에 따른 T1 강조영상의 신호강도(signal intensity ; SI)와 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio ; CNR)를 비교함으로써 복부검사에서의 최적의 T1효과를 나타내기 위한 FA를 알아보고자 하였다. 2008년 9월부터 12월까지 본원을 내원하여 복부 MRI 검사를 시행한 환자 20명(남 : 12명, 여 : 8명, 연령 범위 : $28{\sim}63$세, 평균 : 51세)을 대상으로 하였다. 영상 장비는 3Tesla MR scanner(Magnetom Tim Trio, SIEMENS, Germany)였으며, 8 channel body array coil을 사용하였다. 사용된 영상변수는 FLASH 펄스파형과 TR : 120 ms, TE : minimum, FOV : $360{\times}300\;mm$, Matrix : $256{\times}224$, Slice : 6 mm, scan time : 15초로 Breath-hold 기법을 이용하였다. 복부 영상은 물 신호를 동시에 측정하기 위해 관심영역(FOV) 안에 물을 채운 50 ml syringe를 놓고 $10^{\circ}$부터 $90^{\circ}$까지 $10^{\circ}$ 간격으로 FA에 변화를 주면서 얻었다. 획득한 영상은 간(liver), syringe내부의 물(water), 비장(spleen), background의 신호강도(SI)와 대조도 대 잡음비(CNR)를 각각 측정하였으며 신호강도는 관심영역을 설정한 다음 각 부위에서 3번씩 측정하고 그 평균값을 구하였다. 영상 전체의 평가에서는 변이계수(coefficient of variation)를 적용하여 전체영상의 신호강도 균일도를 알아보았고 통계 분석은 SPSS for window version 17.0을 이용하였다. 간(liver)의 신호강도는 $475.54{\pm}81.76$으로 FA $40^{\circ}$에서 가장 높게 나타났으며 syringe내부의 물의 신호는 $475.97{\pm}68.98$로 FA $20^{\circ}$에서 가장 높았으며 FA가 높아짐에 따라 다른 조직의 신호보다 많은 감소를 보였다. 비장의 신호는 $443.02{\pm}55.77$로 FA $30^{\circ}$에서 가장 높은 신호강도를 보였으며 FA가 높아짐에 따라 신호가 감소하였다. 조직의 신호강도에서 Liver vs Water와 Liver vs Spleen은 FA $30^{\circ}$를 제외한 전 구간에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고 Water vs Spleen은 FA $60^{\circ}$, FA $70^{\circ}$, FA $80^{\circ}$에서만 유의한 차이를 보였다(p < 0.01). 전체영상의 신호강도는 $175.42{\pm}57.93$으로 FA $10^{\circ}$에서 가장 낮게 나타났으며 FA가 높아짐에 따라 증가하다가 떨어지는 양상을 보였다. 또한 변이계수(coefficient of variation)는 FA $10^{\circ}$와 FA $20^{\circ}$에서 33.02와 31.43으로 가장 높게 나타났다. FA $10^{\circ}$와 FA $20^{\circ}$는 전체영상의 신호강도 균일도가 다소 떨어지는 영상으로 왜곡이 심하게 나타났다. CNR은 liver-water에서 FA $30^{\circ}$에서 12.73으로 가장 낮게 나타났고 FA $10^{\circ}$에서 -46.97, FA $80^{\circ}$에서 29.36으로 가장 높게 나타났다. liver-spleen의 CNR에서는 FA $10^{\circ}$에서 -3.18로 가장 낮게 나타났으며 FA $80^{\circ}$에서 9.65로 가장 높게 나타났다. 결론적으로 FLASH 펄스 파형을 사용한 복부 영상에서 최적의 T1효과를 나타내기 위해서는 FA $80^{\circ}$를 사용하는 것이 유용할 것으로 생각된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권2호
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• pp.100-106
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• 2008

본 연구는 in vivo 보다 더욱 정확하게 뇌 대사물질을 정량 분석하고자 고자장 NMR 장비 (500MHz; 11.74T)를 이용하여 동물의 뇌를 in vitro 환경에서 조사 및 분석하였다. 일반적으로 in vivo 실험은 생체 내부의 혈류나 조직의 비균질성으로 인한 자기공명분광법의 shimming에 악영향을 미치기 때문에 부정확한 결과를 산출할 수 있다. 그러나, in vitro 실험은 이에 비하여 균질한 샘플을 사용하고 보다 고자장에서 실험환경을 조성할 수 있기 때문에 더욱 정확한 대사물질의 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 개 (canine)의 소뇌 (cerebellum)조직으로부터 대사물질을 추출하고 고자장 핵자기공명분광법으로 대사물질의 절대농도를 획득 하고자 하였다. 생체 대사물질의 절대농도를 획득하기 위하여 대표적인 대사물질(i.e., NAA, Cr, Cho, Ins, Lac, GABA, Glu, Gln, Tau Ala)의 팬톰을 제작하여 그 스펙트럼을 확보하였고, 개의 소뇌 부위를 적출하여 methanol-chloroform water extraction (M/C water extraction) 방법으로 대사물질만을 추출한 후 자기공명분광법을 수행하였다. 필터링 (filtering)의 효과를 평가하기 위하여 샘플 제작 시 추출물을 필터링한 그룹과 필터링하지 않은 그룹으로 분류하여 실험을 수행하였다. 팬텀 물질과 추출물은 90% D2O 수용액으로 만든 후 5mm NMR 튜브에 담아 실험하였다. 실험 결과 조직 추출물을 필터링하는 것이 신호대잡음비(signal to noise ratio: SNR, S/N)를 향상시키는 데 기여하는 것을 확인하였다. 또한 개의 소뇌 대사물질의 절대농도는 사람보다는 쥐 (rat)의 뇌 대사물질 절대농도와 더 비슷한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 고자장 핵자기공명분광법을 이용한 in vitro 실험은 뇌조직 내 대사물질의 절대농도를 측정하고 기본적인 지표를 확보하는데 매우 정확하고 정량적인 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.