Proton beams have been used for cancer treatment for more than 28 years, and several technological advancements have been made to achieve improved clinical outcomes by delivering more accurate and conformal doses to the target cancer cells while minimizing the dose to normal tissues. The state-of-the-art intensity modulated proton therapy is now prevailing as a major treatment technique in proton facilities worldwide, but still faces many challenges in being applied to the lung. Thus, in this article, the current status of proton therapy technique is reviewed and issues regarding the relevant uncertainty in proton therapy in the lung are summarized.
Kim, Sung Hun;Jeong, Jong Hwi;Ku, Youngmo;Jung, Jaerin;Kim, Chan Hyeong
Nuclear Engineering and Technology
/
v.54
no.6
/
pp.2213-2220
/
2022
The maximum dose delivery at the end of the beam range provides the main advantage of using proton therapy. The range of the proton beam, however, is subject to uncertainties, which limit the clinical benefits of proton therapy and, therefore, accurate in vivo verification of the beam range is desirable. For the beam range verification in spot scanning proton therapy, a prompt gamma detection system, called as gamma electron vertex imaging (GEVI) system, is under development and, in the present study, the performance of the GEVI system in spot scanning proton therapy was predicted with Geant4 Monte Carlo simulations in terms of shift detection sensitivity, accuracy and precision. The simulation results indicated that the GEVI system can detect the interfractional range shifts down to 1 mm shift for the cases considered in the present study. The results also showed that both the evaluated accuracy and precision were less than 1-2 mm, except for the scenarios where we consider all spots in the energy layer for a local shifting. It was very encouraging results that the accuracy and precision satisfied the smallest distal safety margin of the investigated beam energy (i.e., 4.88 mm for 134.9 MeV).
Kim, Eun Sook;Jang, Yo Jong;Park, Ji Yeon;Kang, Dong Yun;Yeom, Doo Seok
The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
/
v.25
no.2
/
pp.107-113
/
2013
Purpose: To verify accuracy of respiratory gated proton therapy by measuring and analyzing proton beam delivered when respiratory gated proton therapy is being performed in our institute. Materials and Methods: The plan data of 3 patients who took respiratory gated proton therapy were used to deliver proton beam from proton therapy system. The manufactured moving phantom was used to apply respiratory gating system to reproduce proton beam which was partially irradiated. The key characteristics of proton beam, range, spreat-out Bragg peak (SOBP) and output factor were measured 5 times and the same categories were measured in the continuous proton beam which was not performed with respiratory gating system. Multi-layer ionization chamber was used to measure range and SOBP, and Scanditronix Wellhofer and farmer chamber was used to measure output factor. Results: The average ranges of 3 patients (A, B, C), who had taken respiratory gated proton therapy or not, were (A) 7.226, 7.230, (B) 12.216, 12.220 and (C) 19.918, 19.920 $g/cm^2$ and average SOBP were (A) 4.950, 4.940, (B) 6.496, 6.512 and (C) 8.486, 8.490 $g/cm^2$. And average output factor were (A) 0.985, 0.984 (B) 1.026, 1.027 and (C) 1.138, 1.136 cGy/MU. The differences of average range were -0.004, -0.004, -0.002 $g/cm^2$, that of SOBP were 0.010, -0.016, -0.004 $g/cm^2$ and that of output factor were 0.001, -0.001, 0.002 cGy/MU. Conclusion: It is observed that the range, SOBP and output factor of proton beam delivered when respiratory gated proton therapy is being performed have the same beam quality with no significant difference compared to the proton beam which was continuously irradiated. Therefore, this study verified the quality of proton beam delivered when respiratory gated proton therapy and confirmed the accuracy of proton therapy using this.
Radiation therapy is highly effective for the management of pediatric malignant central nervous system (CNS) tumors including embryonal tumors. With the increment of long-term survivors from malignant CNS tumors, the radiation-related toxicities have become a major concern and we need to improve the treatment strategies to reduce the late complications without compromising the treatment outcomes. One of such strategies is to reduce the radiation dose to craniospinal axis or radiation volume and to avoid or defer radiation therapy until after the age of three. Another strategy is using particle beam therapy such as proton beams instead of photon beams. Proton beams have distinct physiologic advantages over photon beams and greater precision in radiation delivery to the tumor while preserving the surrounding healthy tissues. In this review, I provide the treatment principles of pediatric CNS embryonal tumors and the strategic improvements of radiation therapy to reduce treatment-related late toxicities, and finally introduce the increasing availability of proton beam therapy for pediatric CNS embryonal tumors compared with photon beam therapy.
The machine log files recorded by a scanning control unit in proton beam therapy system have been studied to be used as a quality assurance method of scanning beam deliveries. The accuracy of the data in the log files have been evaluated with a standard calibration beam scan pattern. The proton beam scan pattern has been delivered on a gafchromic film located at the isocenter plane of the proton beam treatment nozzle and found to agree within ${\pm}1.0mm$. The machine data accumulated for the scanning beam proton therapy of five different cases have been analyzed using a statistical method to estimate any systematic error in the data. The high-precision scanning beam log files in line scanning proton therapy system have been validated to be used for off-line scanning beam monitoring and thus as a patient-specific quality assurance method. The use of the machine log files for patient-specific quality assurance would simplify the quality assurance procedure with accurate scanning beam data.
Park, Sung-Yong;Shin, Kyung-Hwan;Park, Dahl;Cho, Jung-Keun;Kim, Dae-Yong;Kim, Jong-Won;Cho, Kwan-Ho;Kim, Tae-Hyun;Chie, Eui-Kyu
Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
/
2002.09a
/
pp.154-156
/
2002
Brachytherapy has a long history in the treatment of cancer. However, the treatment planning technique for brachytherapy has lagged somewhat behind the corresponding developments for external beam therapy as far as the imaging technique is concerned. Currently, the orthogonal-film-based treatment planning is performed at most institutions even though the CT-based planning is available. The aim of this study is to evaluate the CT-based vs. the orthogonal-film-based treatment planning in cervix cancer. The doses to point A, point B, rectum and bladder points according to ICRU 38 were calculated for the two methods above. In addition, the volumetric studies such as 3D dose computation and DVH were obtained for the CT-based planning. For the bulky tumor, the isodose lines of point A prescription were not fairly covered for the CTV. The CT -based dose planning can overestimate the maximum dose delivered to bladder and rectum by 30%. The CT-based planning has several advantages over the orthogonal-film-based such as 3D dose display, DVH, and more accurate target delineation. It is suggested that the prescription point in cervix cancer be revised especially for the bulky tumor.
The purpose of this study is to assess the additional neutron effective dose during passive scattering proton therapy. Monte Carlo code (Monte Carlo N-Particle 6) simulation was conducted based on a precise modeling of the National Cancer Center's proton therapy facility. A three-dimensional neutron effective dose profile of the interior of the treatment room was acquired via a computer simulation of the 217.8-MeV proton beam. Measurements were taken with a $^3He$ neutron detector to support the simulation results, which were lower than the simulation results by 16% on average. The secondary photon dose was about 0.8% of the neutron dose. The dominant neutron source was deduced based on flux calculation. The secondary neutron effective dose per proton absorbed dose ranged from $4.942{\pm}0.031mSv/Gy$ at the end of the field to $0.324{\pm}0.006mSv/Gy$ at 150 cm in axial distance.
Park, June-Ki;Kim, Sun-Young;Kim, Tae-Yoon;Choi, Kye-Sook;Yeom, Doo-Suk;Kang, Dong-Yoon;Choi, Seung-O;Park, Ji-Youn
The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
/
v.20
no.1
/
pp.25-29
/
2008
Purpose: To monitor the changes of location of prostate gland using DIPS and to examine the adjustment and proton beam therapy depending on the movement of prostate gland in proton beam therapy for prostate gland in which a fiducial gold marker was inserted. Materials and Methods: This study was conducted in ten patients with prostate cancer who received proton beam therapy since April of 2008. To monitor the change of prostate location, three fiducial gold markers were inserted prior to the treatment. To minimize the movement of prostate gland, patients were recommended to urinate prior to the treatment, to intake a certain amount of water and to concomitantly undergo rectal balloon. In these patients, the set-up position was identical to that for a CT-simulation. The PA (posterior-anterior) and lateral images were obtained using both DIPS (digital image positioning system) and a plain radiography, and they were compared between the two imaging modalities. Thus, the changes of the location of fiducial gold marker were assessed based on three coordinates (x, y, z) and then adjusted. This was followed by proton beam therapy. Results: Images which were taken using a plain radiography were compared with those which were taken using DIPS. In ten patients, according to a reference bony marker, the mean changes of the location of fiducial gold marker based on an iso-center were X-axis: $\pm$0.116 cm, Y-axis: $\pm$0.19 cm and Z-axis: $\pm$0.176 cm. These ten patients showed a difference in the changes of location of prostate gland and it ranged between RT: 0.04 cm and RT: 0.24 cm on the X-axis; between Inf: 0.03 cm and Sup: 0.42 cm on the Y-axis; and Post: 0.05 cm and Ant: 0.35 cm on the Z-axis. Conclusion: To minimize the movement of prostate gland, as the pre-treatment prior to the treatment. In all the patients, however, three fiducial gold markers showed a daily variation which were inserted in the prostate gland. Based on the above data, Thus, the requirement of gold marker matching system depending on the daily variation in the proton beam therapy for which more accurate establishment of target was confirmed. It is assumed that an accurate effect of proton beam therapy would be enhanced by adjusting the target-center depending on the location change of prostate gland using DIPS which was used in the current study.
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.