• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제22권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2011

적응 방사선 치료(Adaptive Radiation Therapy, ART)를 실행하기 위한 고도의 정확성을 갖는 변형 영상 정합 방법은 필수이다. 본 연구의 목적은 Megavoltage cone-beam CT (MV CBCT)영상의 Intensity 변화를 통한 영상 정합의 정확성의 향상이다. Intensity 변화 값을 도출 하기 위해 kilovoltage CT (kV CT)와 MV CBCT를 이용하여 12 종류의 전자 밀도 바를 제공하는 Cheese 팬텀의영상을 획득하고, 영상들로부터 kV CT와 MV CBCT의 Hounsfield Unit (HU)값들의 관계를 도출하였다. MV CBCT 영상의 잡음을 감소하기 위해 Gaussian smoothing 필터를 적용하였다. MV CBCT영상의 intensity는 마치 동일한 모달리티에서 획득된 영상과 같은 kV CT와 동일한 범위의 intensity로 변화시켰다. 이후 두 영상에 효율적이고 사용하기 쉬운 intensity 기반의 데몬 영상 정합이 적용되었다. 본 연구실에서 인체 내 폐를 모사하도록 제작된 변형 폐 팬텀을 이용하여 위와 같은 방법을 적용하여 영상 정합을 하였다. Cheese 팬텀 영상, 변형 폐 팬텀 영상을 이용한 변형영상 정합 결과는 상관 계수가 각각 6.07%, 18% 향상되었다. 변형 폐 팬텀 영상의 변형 영상 정합 정확성을 평가하기 위해 추가적으로 측정된 팬텀 내부에 삽입한 표적의 중심 좌표를 이용하여vector 차이를 계산하였다. 벡터 차이는 $2.23{\pm}1.19mm$, $1.39{\pm}0.97mm$였다. 본 연구에서 사용한 intensity 변화 방법을 통해 변형 영상 정합의 정확성이 향상됨을 확인 하였고, 본 연구는 영상 정합 정확성을 향상시키기 위한 해결 방법이 될 수 있다. 차후 연구 계획도 본 연구 내용에 의해 제안되었다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
• /
• 대한방사선방어학회 2011년도 추계 학술발표회 및 심포지엄
• /
• pp.100-101
• /
• 2011

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제23권1호
• /
• pp.62-69
• /
• 2012

적응 방사선 치료(Adaptive Radiation Therapy, ART)를 실행하기 위한 매 치료 마다 획득되는 Megavoltage cone-beam CT (MVCBCT) 영상을 이용한 재 선량 계산 과정은 필수적이다. 본 연구의 목적은 intensity 보정 방법을 적용한 MVCBCT 영상 기반의 선량 계산 결과와 kilo-voltage CT (kV CT) 영상 기반의 선량 계산 결과의 비교 및 MVCBCT 영상 기반의 선량계산 정확성의 향상이다. MVCBCT 영상의 intensity 교정을 위해 kV CT와 MVCBCT을 이용하여 12 종류의 전자밀도 바를 제공하는 Cheese 팬텀 영상을 획득하고, Cheese 팬텀 영상의 동일한 전자밀도 바에서 표현되는 kV CT 영상과 MVCBCT 영상의 intensity 관계를 도출하였다. 이후 kV CT, MVCBCT를 이용한 Rando 팬텀 영상을 획득하여 MVCBCT 영상은 3차원 강체 정합을 수행하였고 본 과정을 통해 MVCBCT 영상은 kV CT 영상과 마치 동일한 모달리티에서 획득한 영상과 같은 위치 및 intensity 분포로 변환되었고, MVCBCT 영상의 잡음을 없애기 위한 Gaussian smoothing 필터를 적용하였다. 위의 과정을 거친 MVCBCT 영상을 토대로 intensity 교정을 적용한 영상과, intensity 교정을 적용하지 않은 영상, kV CT영상을 기반으로 방사선 치료 계획 시스템을 이용한 선량 계산을 시행 하였다. 선량 계산의 결과는 선량 분포의 차이 및 Percentage difference로 평가되었다. Intensity 보정을 적용한 MVCBCT 영상의 선량 계산 결과의 경우 kV CT 영상 기반의 선량 계산 결과와의 Percentage difference가 두경부 영상의 경우 1.08%, 흉부 영상의 경우 2.44%였다. 본 연구에서 적용한 intensity 변환을 통해 MVCBCT 영상을 이용한 선량 계산의 정확성이 향상됨을 확인하였고, 본 연구 방법은 실제 선량 계산에 적용 및 사용의 편리성을 확인하였다. 차후 연구 계획도 본 연구 내용에 의해 제안되었다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
• /
• 대한방사선방어학회 2010년도 춘계 학술발표회 및 심포지엄
• /
• pp.136-137
• /
• 2010

• Journal of Magnetics
• /
• 제22권1호
• /
• pp.141-145
• /
• 2017

This paper uses a glass dosimeter to evaluate the lens-absorbed dose of scattered radiation generated in tomotherapy intensity modulated radiation therapy (IMRT). The head and neck portion of the rando phantom was subjected to a CT scan. The tomotherapy plan was designed to ensure delivery of the prescribed total 70 Gy day 2.2 Gy. With the lens portion of the glass dosimeter, a 5mm bolus was subjected to the scattered radiation treatment, and the dose was measured in each of the three megavoltage CT (MVCT) modes. The result is multiplied by 30 times and was determined once as the mean value. The measurement at the MVCT Coarse mode is RT mode 10.797 mGy, that for the Normal mode is 13.360 mGy, for the Fine mode is a maximum of 22.872 mGy, and for the treatment mode is 895.830 mGy. A small amount of scattered radiation in the MVCT is measured in the lens scattered radiation, but scattered radiation during treatment was measured to be near 1 Gy on the lens. Compared to a one-time radiation treatment of 2.2 Gy, the survey showed something unexpected in that it was half the value of that research to the patient. Therefore, will be aware of how much of an influence there will be on sensitive organs, such as the lens by scattered radiation generated during intensity modulated radiation therapy.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제32권1호
• /
• pp.18-24
• /
• 2021

Purpose: Kilovoltage computed tomography (kV-CT) is essential for radiation treatment planning. However, kV-CT images are significantly distorted by artifacts when a metallic prosthesis is present in the patient's body. Thus, the accuracies of target delineation and treatment dose calculation are inevitably lowered. We evaluated the accuracy of the calculated doses using an image restoration method with hybrid CT, which was introduced in our previous study. Methods: A cylindrical phantom containing four metals, namely, silver, copper, tin, and tungsten, was scanned using kV-CT and megavoltage CT to produce hybrid CT images. We created six verification plans for three head and neck patients on kV-CT and hybrid CT images of the phantom and calculated their doses. The actual doses were measured with film patches during beam delivery using tomotherapy. We used the gamma evaluation method to compare dose distribution between kV-CT and hybrid CT with three gamma criteria, namely, 3%/3 mm, 2%/2 mm, and 1%/1 mm. Results: The gamma pass rates decreased as the gamma criteria were strengthened, and the pass rate of hybrid CT was higher than that of kV-CT in all cases. When the 1%/1 mm criterion was used, the difference in gamma pass rates between them was up to 13%p. Conclusions: According to our findings, we expect that the use of hybrid CT can be a suitable approach to avoid the effect of severe metal artifacts on the accuracy of dose calculation and contouring.

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

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.11-18
• /
• 2010

목 적: 방사선 치료에서 매번 치료를 시행할 때마다 호흡에 의한 해부학적인 내부 장기의 움직임과 환자자세의 변화에 따라 치료부위 오차가 발생한다. 이런 치료부위 오차의 발생은 치료부위와 정상 조직 간의 선량분포의 변화에 영향을 줄 수 있는 원인이 된다. 간암 환자 치료 시 Body-fix의 사용 유무 차이에 따른 임상치료에서의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 2009년 10월부터 2010년 7월까지 Hi-Art Tomotherapy를 시행 받은 55~60세 사이의 남자환자 중에서 간의 Couinaud 분류 중 V~VI 구역에서 간세포성 암(Hepatocellular carcinoma)이 발생한 환자 10명을 대상으로 Body-fix 사용 유무에 따라 2 그룹으로 분류하여 조사하였다. Body-Fix를 사용 시 진공펌프(Vacuum pump, Medical intelligence, Germany)를 이용하여 80 mbar의 압력으로 진공상태를 유지하였다. 환자는 정상호흡(free breathing)을 유지한 상태에서 바로누운자세(supine position)로 치료 시작부터 5회 치료 시 획득한 MV-CT (Megavoltage computed tomograpy, MVCT)와 KV-CT(Kilovoltage computed tomograpy, KVCT)을 융합하여 일치시키는 작업 후 X축의 좌우방향(Right to Left, RL), Y축의 상하방향(Craniocaudal, CC), Z축의 전후방향(Anterioposterior, AP)에서의 발생하는 방사선 치료 준비오차를 측정하여 비교 분석하였다. 결 과: 영상융합을 통한 평균 방사선 치료 준비오차는 A 그룹에서 $0.3{\pm}1.1\;mm$ (상하), $-1.1{\pm}0.7\;mm$ (좌우), $-0.2{\pm}0.7\;mm$ (전후)이었다. B 그룹에서는 $0.62{\pm}1.94\;mm$ (상하), $-3.62{\pm}1.5\;mm$ (좌우), $-0.22{\pm}1.2\;mm$ (전후)로 이동하였다. 두 그룹간의 Body-fix의 사용유무에 따른 X축, Y축, Z축 방향의 편차는 최대 X축(좌우) 5.5 mm, Y축(상하) 19.8 mm, Z축(전후) 3.2 mm로 측정되었다. 또한 오차방향의 분석과 관련하여 모든 환자에 일관성이 존재하지는 않지만 Body-Fix를 사용 시 매일 환자자세 변화와 호흡변화가 발생함에도 불구하고 방사선 치료 준비오차에 대한 위치 변화가 안정적인 양상의 결과를 보여준다. 결 론: 간암 환자 치료 시 Body-Fix의 사용은 방사선 치료 준비오차가 환자자세와 호흡변화에도 불구하고 각 그룹간의 편차가 발생하는 가운데에 안정적이며 규칙적이므로 Tomotherapy와 같은 고 정밀 치료에 효과적으로 사용되리라 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.69-76
• /
• 2017

목 적: 토모테라피를 이용한 뇌척수조사가 시행된 환자를 대상으로 선량적 비교와 자세 재현성 검증을 통하여 뇌척수 조사 시 토모테라피의 유용성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 뇌척수 조사가 시행된 환자 중 토모테라피를 이용한 환자 10명을 대상으로 분석하였다. 모든 환자에 대하여 치료 전 정도 관리를 시행하였고, 매 치료 전 두경부와 치료 후 골반부에서의 Megavoltage Computed Tomography(MVCT)를 촬영하여 자세 재현성을 확인하였다. 또한 체부 측정을 시행하여 두피 선량을 확인하였으며, 토모테라피 치료계획(CT 그룹, CSI-Tomo) 외에 동일 환자를 대상으로 기존 전형적인 뇌척수 조사기법(CC 그룹, CSI-Convention)을 계획하여 선량적 차이를 비교하였다. 결 과: 전뇌에 대한 V107, V95는 CT그룹에서 0 %, 97.2 %, CC 그룹에서는 0.3 %, 95.1 %를 나타내었다. 척수부위에서는 CT그룹에서 0.2 %, 89.6 %, CC그룹에서 18.6 %, 69.9 %로 조사되었다. 정상 장기의 경우 모든 장기에서 CT그룹이 낮은 선량을 유지하였으나, 폐와 신장에서는 낮은 선량이 조사되는 체적이 증가했다. 치료 자세에 대한 검증 결과 치료 후 촬영된 MVCT 영상에서 오차는 X축에서 최대 10.2 mm, Y축에서 -8.9 mm, Z축에서 -11.9 mm을 나타내었다. 두피 선량 측정 결과 처방선량 대비 평균 67.8 %의 선량이 측정되었으며 환자 별 정도 관리 결과는 점선량(<5 %)과 감마 분석(90 %> (r<1 3 %, 3 mm))의 모든 경우에서 만족하였다. 결 론: 토모테라피를 이용한 뇌척수조사는 전신에 낮은 선량이 조사되는 체적이 증가하면서 폐와 같은 장기에서의 위해도는 다소 증가하였으나 기존의 전형적인 치료 방법에 비해 종양부위에 충분한 선량을 주는 반면 주변 정상 장기에 높은 위해를 줄 수 있는 고선량을 낮게 조사하였다. 또한 자세 재현성의 결과 치료계획 시 산정했던 여유체적을 초과하지 않아 비교적 정확한 재현성을 유지하는 한편, 두피 선량 또한 낮게 조사되는 것으로 보아 토모테라피를 이용한 뇌척수 조사는 기존의 전형적인 치료 기법의 한계를 보완할 수 있는 방법으로 유용하리라 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제24권4호
• /
• pp.211-216
• /
• 2006

목 적: 최근 국내 방사선 치료의 발전 경향, 시설 장비와 인적 현황 등 인프라와 특징을 조사하고, 국내 방사선종양학분야의 발전 방향을 모색하려 한다. 대상 및 방법: 2006년도 방사선종양학과 전공의 지도 감독에 관한 실태 조사를 위하여 2006년 7월, 전문의, 전공의, 의학 물리사, 간호사, 방사선사 등 인력 및 치료 장비 인프라 조사와 함께 향후 확장 계획에 관한 조사를 실시하였다. 국내 61개 기관의 치료 시설 등급 결정은 IAEA 조사연구에서 사용한 기준에 따라서 분류하였다. 결 과: 2006년 7월 현재 한국에 설치된 방사선종양학과는 61개 병원이며, 132명의 전문의와 50명의 전공의를 포함하여 선량계산사 및 의학물리사 64명, 방사선사 369명 간호사 130명 등 745명의 인력이 2004년도 기준으로 28,789명 신환의 방사선치료 업무를 담당하고 있다. 방사선치료기는 메가볼티지 치료기가 104대 설치되어 있고 선형가속기가 96대, 코발트 원격치료기 2대, 토모치료기 3대, 사이버나이프가 2대, 한 대의 양성자 치료기가 설치되어 있다. 강내치료 장치는 41개 병원에 설치되어 있으며 이 중 35개 병원에서 고선량률 강내치료기, 6개 병원에서 저선량률 강내치료 장치가 설치 운영되고 있다. 국내 61개 병원의 IAEA기준에 따른 분류에서는 level 0이 2곳, level 1이 15곳, level 2가 19곳이고, level 3 즉 강도조절 방사선치료, 정위적 방사선치료, 수술 중 방사선치료가 가능한 시설이 25곳으로 매우 높은 질의 치료를 시행함을 보여준다. 결 론: 최근 치료시설과 방사선치료 관련 인적 인프라는 현저한 증가 추세에 있다. 즉, 선형가속기의 증가와 함께 코발트 치료기는 현격한 감소를 보이며 토모치료기, 사이버나이프 등 첨단 치료 장치가 증가하는 경향이다. 한국의 메가볼티지 치료기의 숫자는 인구 백만 명당 2.1대로서 향후 방사선치료의 필요성과 적응증이 계속 증가되는 추세에 있어서 치료기의 증가가 필요한 실정이다.