A most appropriate model of 3-D conformal radiotherapy has been induced by clinical evaluation and animal study, and therapeutic gains were evaluated by numerical equation of tumor control probability(TCP) and normal tissue complication probability (NTCP). The radiation dose to the tumor and the adjacent normal organs was accurately evaluated and compared using the dose volume histogram(DVH). The TCP and NTCP was derived from the distribution of given dosage and irradiated volume, and these numbers were used as the biological index for the assessment of the treatment effects. Ten patients with liver disease have been evaluated and 3 dogs were sacrificed for this study. Based on the 3-D images of the tumor and adjacent organs, the optimum radiation dose and the projection direction which could maximize the radiation effect while minimizing the effects to the adjacent organs could be decided. 3). The most effective collimation for the normal adjacent organs was made through the beams eye view with the use of multileaf collimator. When the dose was increased from 50Gy to 70Gy, the TCP for the conventional 2-port radiation and the 5-port multidimensional therapy was 0.982 and 0.995 respectively, while the NTCP was 0.725 and 0.142 respectively, suggesting that the 3-D conformal radiotherapy might be the appropriate therapy to apply sufficient radiation dose to the tumor while minimizing the damages to the normal areas of the liver. Positive correlation was observed between the NTCP and the actual complication of the normal liver in the animal study. The present study suggest that the use of 3-D conformal radiotherapy and the application of the mathematical models of TCP and NTCP may provide the improvements in the treatment of hepatoma with enhanced results.
Kim, Jin-Sung;Yoon, Myong-Geun;Park, Sung-Yong;Shin, Jung-Suk;Shin, Eun-Hyuk;Ju, Sang-Gyu;Han, Young-Yih;Ahn, Yong-Chan
Radiation Oncology Journal
/
v.27
no.4
/
pp.240-248
/
2009
Purpose: To provide a simple research tool that may be used to analyze a dose volume histogram from different radiation therapy planning systems for NTCP (Normal Tissue Complication Probability), OED (Organ Equivalent Dose) and so on. Materials and Metohds: A high-level computing language was chosen to implement Niemierko's EUD, Lyman-Kutcher-Burman model's NTCP, and OED. The requirements for treatment planning analysis were defined and the procedure, using a developed GUI based program, was described with figures. The calculated data, including volume at a dose, dose at a volume, EUD, and NTCP were evaluated by a commercial radiation therapy planning system, Pinnacle (Philips, Madison, WI, USA) for comparison. Results: The volume at a special dose and a dose absorbed in a volume on a dose volume histogram were successfully extracted using DVH data of several radiation planning systems. EUD, NTCP and OED were successfully calculated using DVH data and some required parameters in the literature. Conclusion: A simple DVH analyzer program was developed and has proven to be a useful research tool for radiation therapy.
Purpose : To improve the local control of patients with nasopharyngeal cancer, we have implemented 3-D conformal radiotherapy and forward intensity modulated radiation therapy (IMRT) to used of compensating filters. Three dimension conformal radiotherapy with intensity modulation is a new modality for cancer treatments. We designed 3-D treatment planning with 3-D RTP (radiation treatment planning system) and evaluation dose distribution with tumor control probability (TCP) and normal tissue complication probability (NTCP). Material and Methods : We have developed a treatment plan consisting four intensity modulated photon fields that are delivered through the compensating tilters and block transmission for critical organs. We get a full size CT imaging including head and neck as 3 mm slices, and delineating PTV (planning target volume) and surrounding critical organs, and reconstructed 3D imaging on the computer windows. In the planning stage, the planner specifies the number of beams and their directions including non-coplanar, and the prescribed doses for the target volume and the permissible dose of normal organs and the overlap regions. We designed compensating filter according to tissue deficit and PTV volume shape also dose weighting for each field to obtain adequate dose distribution, and shielding blocks weighting for transmission. Therapeutic gains were evaluated by numerical equation of tumor control probability and normal tissue complication probability. The TCP and NTCP by DVH (dose volume histogram) were compared with the 3-D conformal radiotherapy and forward intensity modulated conformal radiotherapy by compensator and blocks weighting. Optimization for the weight distribution was peformed iteration with initial guess weight or the even weight distribution. The TCP and NTCP by DVH were compared with the 3-D conformal radiotherapy and intensitiy modulated conformal radiotherapy by compensator and blocks weighting. Results : Using a four field IMRT plan, we have customized dose distribution to conform and deliver sufficient dose to the PTV. In addition, in the overlap regions between the PTV and the normal organs (spinal cord, salivary grand, pituitary, optic nerves), the dose is kept within the tolerance of the respective organs. We evaluated to obtain sufficient TCP value and acceptable NTCP using compensating filters. Quality assurance checks show acceptable agreement between the planned and the implemented MLC(multi-leaf collimator). Conclusion : IMRT provides a powerful and efficient solution for complex planning problems where the surrounding normal tissues place severe constraints on the prescription dose. The intensity modulated fields can be efficaciously and accurately delivered using compensating filters.
Purpose : Though It has been known that the to tolerance of the liver to external beam irradiation depends on the irradiated volume and dose, few data exist which Quantify this dependence. However, recently, with the development of three dimensional (3-D) treatment planning, have the tools to Quantify the relationships between dose, volume, and normal tissue complications become available. The objective of this study is to investigate the relationships between normal tissue complication probabili쇼 (WCP) and the risk of radiation hepatitis for patients who received variant dose partial liver irradiation. Materials and Methods : From March 1992 to December 1994, 10 patients with hepatoma and 10 patients with bile duct cancer were included in this study. Eighteen patients had normal hepatic function, but 2 patients (prothrombin time 73$\%$, 68$\%$) had mild liver cirrhosis before irradiation. Radiation therapy was delivered with 10MV linear accelerator, 180$\~$200 cGy fraction per day. The total dose ranged from 3,960 cGy to 6,000 cGy (median dose 5,040 cGy). The normal tissue complication probability was calculated by using Lyman's model. Radiation hepatitis was defined as the development of anicteric elevation of alkaline phosphatase of at least two fold and non-malignant ascites in the absence of documented progressive. Results: The calculated NTCP ranged from 0.001 to 0.840 (median 0.05). Three of the 20 patients developed radiation hepatitis. The NTCP of the patients with radiation hepatitis were 0.390, 0.528, 0.844(median : 0.58$\pm$0.23), but that of the patients without radiation hepatitis ranged fro 0.001 to 0.308 (median .0.09$\pm$0.09). When the NTCP was calculated by using the volume factor of 0.32, a radiation hepatitis was observed only in patients with the NTCP value more than 0.39. By contrast, clinical results of evolving radiation hepatitis were not well correlated with NTCP value calculated when the volume factor of 0.69 was applied. On the basis of these observations, the volume factor of 0.32 was more correlated to predict a radiation hepatitis. Conclusion : The risk of radiation hepatitis was increased above the cut-off value. Therefore the NTCP seems to be used for predicting the radiation hepatitis.
Purpose: Planning for radiotherapy relies on implicit estimation of the probability of tumor control and the probability of complications in adjacent normal tissues for a given dose distribution. Methods: The aim of this pilot study was to reconstruct dose-volume histograms (DVHs) from text files generated by the Eclipse treatment planning system developed by Varian Medical Systems and to verify the integrity and accuracy of the dose statistics. Results: We further compared dose statistics for intensity-modulated radiotherapy of the head and neck between the Eclipse software and software developed in-house. The dose statistics data obtained from the Python software were consistent, with deviations from the Eclipse treatment planning system found to be within acceptable limits. Conclusions: The in-house software was able to provide indices of hotness and coldness for treatment planning and store statistical data generated by the software in Oracle databases. We believe the findings of this pilot study may lead to more accurate evaluations in planning for radiotherapy.
The purpose of this study was to investigate the optimal beam arrangements for hepatic tumors, according to the location of the hepatic tumor and its relationship to organs at risk (OARs). The virtual gross tumor volumes were divided into four groups according to the Couinaud's classification. Several plans were made for each virtual target, and these plans were compared for the normal tissue complication probabilities (NTCP). For group I, NTCP improved as the number of the beam ports increased. However, plans with more than 5 ports had little advantage. For group II, plans with the beam directions from the anterior side showed better results. Group III contained many OARs near the target, which placed restrictions on the beam-directions. Multi-directional plans yielded a higher dose to the OARs than a simple two-port plan using right anterior oblique and posterior beam (RAO/PA). For group IV, a simple RAO/PA port plan was adequate for protection of remaining liver. NTCP can significantly vary between radiotherapy plans when the location of the tumor and its neighboring OARs are taken into consideration. The results in this study of optimal beam arrangements could be a useful set of guidelines for radiotherapy of hepatic tumors.
Image-based three dimensional radiation treatment planning(3D RTP) has a potential of generating superior treatment plans. Advances in computer technology and software developments quickly make 3D RTP a feasible choice for routine clinical use. However, it has become clear that an evaluation of a 3D plan is more difficult than a 2D plan. A number of tools have been developed to facilitate the evaluation of 3D RTP both qualitatively and quantitatively. For example, beam's eye view(BEV) is one of the most powerful and time-saving method as a qualitative tools. Dose-volume histogram(DVH) has been proven to be one of the most valuable methods for a quantitative tools. But it has a limitation to evaluate several different plans for biological effects of the tissue and critical organ. Therefore, there is a strong interest in developing quantitative models which would predict the likely biological response of irradiated organs and tissues, such as tumor control probability(TCP) and normal tissue complication probability(NTCP). DVH and NTCP of hepatoma were evaluated for three dimensional conformal radiotherapy(3D CRT). Also, 3D RTP was analysed as a dose optimization based on beam arrangement and beam modulation.
The study was conducted targeting 25 patients who underwent the respiratory gated radiation therapy in the abdominal region at Radiation Oncology of a University Hospital from December 2013 to June 2014 and types of cancer included liver(64%), CBD(8%), gastric(8%), GB(8%), pancreas(8%), SMA(4%). The means of ITV and PTV volume are 471.44 cm3 and 425.48 cm3, showing an increase in volume. Normal tissue volume was also found to have increased due to the increase of the section selected from PTV section to ITV section. Right kidney showed a significant increase in differences between increase in normal tissue volume, increase in target volume and increase in therapy irradiation area and difference between the means of dose applied to normal tissue. There was no significant difference in the mean dose applied to normal tissue according to the respiratory average. Both kidneys showed a significant difference in the difference between mean doses of target moving and normal tissue. In this study, both therapy methods through PTV section and ITV section volume setting were appropriate for protection doses of normal tissue and distributed over 95% of the prescribed dose and therefore, it is considered to be okay to be optionally used depending on the patient's therapeutic purpose. But in order to minimize the unexpected side effect, the plan of PTV section and ITV section should be established and used by evaluating normal tissue protection dose.
Keum Ki Chang;Kim Gwi Eon;Lee Sang Hoon;Chang Sei Kyung;Lim Jihoon;Park Won;Suh Chang Ok
Radiation Oncology Journal
/
v.16
no.4
/
pp.399-408
/
1998
Purpose : This study was designed to demonstrate the potential therapeutic advantage of 3-dimensional (3-D) treatment planning over the conventional 2-dimensional (2-D) approach in patients with carcinoma of the nasopharynx. Materials and Methods : The two techniques were compared both qualitatively and quantitatively for the boost portion of the treatment (19.8 Gy of a total 70.2 Gy treatment schedule) in patient with T4. The comparisons between 2-D and 3-D plans were made using dose statistics, dose-volume histogram, tumor control probabilities, and normal tissue complication probabilities. Results : The 3-D treatment planning improved the dose homogeneity in the planning target volume. In addition, it caused the mean dose of the planning target volume to increase by 15.2$\%$ over 2-D planning. The mean dose to normal structures such as the temporal lobe, brain stem, parotid gland, and temporomandibular joint was reduced with the 3-D plan. The probability of tumor control was increased by 6$\%$ with 3-D treatment planning compared to the 2-D planning, while the probability of normal tissue complication was reduced. Conclusion : This study demonstrated the potential advantage of increasing the tumor control by using 3-D planning. but prospective studies are required to define the true clinical benefit.
Journal of The Korean Radiological Technologist Association
/
v.27
no.2
/
pp.212-221
/
2001
Ⅰ. Purpose : The aim of this study is to investigate geometrical and volumetrical changes of liver due to breathing and its impact to NTCP. In order to attain better treatment results it should be considered deliberately during planning session. Ⅱ. Method
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.