• 한국방사선학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.365-371
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• 2012

암환자의 방사선 치료기술은 3D-CRT, IMRT, Tomotherapy로 발전해 가고 있으며 이 3가지의 치료법은 임상에서 가장 많이 쓰이는 방사선 치료기술이다. 본 연구에서는 3D-CRT, IMRT(Linac Based) 그리고 Tomotherapy 치료시 정상조직과 종양조직의 선량분포를 비교해 보고자 한다. 실험방법으로는 조직 등가물질로 이루어진 인체모형팬톰 (Anthropomorphic Phantom)을 대상으로 CT simulation을 실시(Slice Thickness : 3mm)하여 획득된 영상에 GTV를 비인두 부위로 정하고 PTV는 GTV에 2mm정도의 영역을 포함시켜 치료계획용 장비(ADAC-Pinnacle3. Tomotherapy Hi-Art System)으로 전송한다. 치료계획은 PTV의 처방선량을 7020 cGy로 설정한 후 PTV에 부여되는 선량값과 정상조직인 이하선, 구강, 척수에 흡수되는 선량값을 산출하였다. 실험결과 PTV에 분포된 선량값은 Tomotherapy, Linac Based - IMRT, 3D-CRT가 각각 6923 cGy, 6901 cGy, 6718 cGy의 선량분포를 보여 종양조직 처방선량값인 7020 cGy의 95%이상 부여되어 종양제어측면(TCP)에 부합하였으며 정상조직(이하선, 구강, 척수)은 각각 1966 cGy (Tomotherapy), 2405 cGy(IMRT), 2468 cGy(3D-CRT)[이하선], 2991 cGy(Tomotherapy), 3062 cGy(IMRT), 3684 cGy(3D-CRT)[구강], 1768 cGy(Tomotherapy), 2151 cGy(IMRT), 4031 cGy(3D-CRT)[척수]의 선량이 분포되었으며 이는 정상조직 합병증발생율(NTCP)의 선량을 넘지 않았다. 모든 치료기법에서 종양조직과 정상조직이 선량분포측면에 부합하였다. 3D-CRT의 치료법이 선량분포 면에서 가장 양호하지 않았지만 종양조직제어율(TCP)과 정상조직합병증율(NTCP)을 고려해 볼 때 기준치를 벗어나지 않는 선량이 분포 되었다. 상대적으로 선량분포가 우수한 Tomotherapy, IMRT는 오랜 치료시간 때문에 폐쇄공포증환자나 호흡불량 환자가 치료받는데 어려울 수 있다. 특히 토모테라피의 경우 치료 전에 고에너지 컴퓨터 단층촬영을 매일 실시하기 때문에 불필요한 방사선 피폭을 초래할 수 있다. 결론적으로 Tomotherapy가 선량분포에서 가장 우수한 치료기법으로 평가되었으며, IMRT, 3D-CRT의 순으로 방사선치료의 적합성을 보였다. 하지만 실제 치료시 환자의 상태에 따라 제한적으로 3차원 입체조형치료를 시행하여도 무방하다고 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.723-730
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• 2021

방사선 치료 시 주로 쓰이는 Arc 치료기법과 Tomotherapy 치료법의 선량적인 측면에서 상호 비교하고자 한다. 대상자는 폐암의 환자를 대상으로 하여 치료계획용적에 60.0 Gy를 처방선량을 기준으로 설정하였다. PTVmean는 Arc의 경우 61.04 Gy, Tomotherapy가 58.50 Gy, 이었다. 전체 폐용적(total lung)은 각각 3.0 Gy, 4.24 Gy, 심장(heart)은 0.13, 0.34, 기도(trachea)는 1.35, 2.58, 식도(Esophagus)는 0.41, 0.86, 척수는 3.65, 4.68의 평균선량을 보였다. DHV 곡선상 치료효과의 적합성은 모두 적합해 보였으며 둘 중에는 Tomotherpy의 치료법이 정상조직 방호적인 측면에서 우세한 것으로 나타났다. 제한적인 공간에서 오랜시간 치료를 받아야 하는 점을 극복한다면 tomotherapy치료가 우세하지만 그렇지 않은 경우 Arc 치료로 진행해도 무방할 것으로 사료된다. 본 연구는 치료계획 영상으로 분석한 것으로 실제 치료의 결과와 다르다는 제한점이 있다. 이러한 제한점을 극복하고자 더 많은 연구를 진행한다면 방사선 치료의 효과는 더욱 상승할 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제44권4호
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• pp.156-160
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• 2019

Background: To compare the dose of radiation received by the fetus in a pregnant patient irradiated for head and neck cancer using helical tomotherapy and three-dimensional conformal radiation therapy (3DCRT). Materials and Methods: The patient was modeled with a humanoid phantom to mimic a gestation of 26 weeks. Radiotherapy with a total dose of 2 Gy was delivered with both tomotherapy (2.5 and 5.0 cm jaw size) and 3DCRT. The position of the fetus was predicted to be 45 cm from the field edge at the time of treatment. The delivered dose was measured according to the distance from the field edge and the fetus. Results and Discussion: The accumulated dose to the fetus was 1.6 cGy by 3DCRT and 2 and 2.3 cGy by the 2.5 and 5 cm jaw tomotherapy plans. For tomotherapy, the fetal dose with the 2.5 cm jaw was lower than that with the 5 cm jaw, although the radiation leakage was greater for 2.5 cm jaw plan due to the 1.5 fold longer beam-on time. At the uterine fundus, tomotherapy with a 5 cm jaw delivered the highest dose of 2.4 cGy. When the fetus moves up to 35 cm at the 29th week of gestation, the resultant fetal doses for 3DCRT and tomotherapy with 2.5 and 5 cm jaws were estimated as 2.1, 2.7, and 3.9 cGy, respectively. Conclusion: For tomotherapy, scattering radiation was more important due to the high monitor unit values. Therefore, selecting a smaller jaw size for tomotherapy may reduce the fetal dose. however, evaluation of risk should be individually performed for each patient.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.233-239
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• 2016

방사선 치료시 최근 많이 쓰이고 있는 IMRT, Tomotherapy, mArc(modulation arc therapy)의 치료법을 선량적인 측면에서 상호 비교하고자 한다. 비소세포성 폐암의 환자를 대상으로 하여 치료계획용적에 58.0 Gy를 처방선량을 기준으로 설정하였으며 주변 정상장기는 척수, 식도, 간을 설정 하였다. PTVmean는 mArc의 경우 57.60 Gy, Tomotherapy가 61.04 Gy, IMRT는 58.95 Gy이었다. 식도(Esophagus)의 평균선량은 mArc가 2.84 Gy였고, Tomotherapy가 5.14 Gy, IMRT가 1.84 Gy로 나타났다. 간(Liver)은 mArc는 19.44 Gy, Tomotherpy가 12.22 Gy, IMRT는 21.97 Gy이었고 척수(Spinal Cord)은 mArc 5.72 Gy, Tomotherapy가 7.08 Gy, IMRT는 6.15 Gy로 측정되었다. 또한, 선량포함도와 선량체적곡선 등의 자료를 관찰해 본 결과 mArc와 Tomotherapy 그리고 IMRT의 결과와 현저한 차이를 보이지는 않았다. 하지만, 본 연구는 폐암이라는 질환으로 한정하였었고 실험군의 수가 적은 단점을 가지고 있으므로 좀 더 많은 질환과 환자를 대상으로 연구를 폭넓게 진행 한다면 환자 맞춤형 치료기법을 개발하여 적용될 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.139-151
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• 2018

목 적 : "Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device"를 자체 제작하였고, 그 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법 : 휨 강도가 $200kg/cm^2$의 경질 섬유판 재질로 Yaw방향의 회전 가능한 Tomotherapy couch device를 제작하고, 제작된 device의 물리적 정확성을 판단하기 위해 Varian사의 Novalis Tx의 CBCT Image와 MED-TEC사의 Iso-Align Phantom을 사용하여 device의 Yaw방향의 보정각도의 정확성을 측정하였고, Tomotherapy HDA에서의 치료를 위해 치료계획은 Accuray PrecisionTM를 이용하여 In House Head and Phantom 위에 치료계획을 설계하였고 제작한 device의 보정각도마다 치료 전 후의 MVCT의 adaptive plan을 Accuray PrecisionARTTM and PrecisionTM을 사용하여 선량을 평가하였다. 결 과 : Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device를 자체 제작하였으며, 물리적 정확성의 측면에서 모든 각도별 vertical, lateral, longitudinal의 보정값은 약 1 mm 내외였고, 최대 보정값이 1.5 mm를 넘지 않았으며 Yaw방향의 보정은 최대 0.12도 오차 이내의 범위 안에 들어왔다. 치료후의 MVCT촬영 영상을 이용한 adaptive plan을 이용한 선량 평가에서도 모든 각도실험에서 target은 D95=Prescription dose를 만족하고, target내 선량이 95 %~107 % 이내에 들어왔으며, OAR 또한 본원에서 평가한 SMC Head and Neck tolerance dose 영역 내에 모두 들어왔다. 결 론 : 자체 제작한 "Yaw방향의 보정이 가능한 Tomotherapy couch device는 Tomotherapy의 치료에서 Yaw방향의 set-up 오차를 정확히 보정해준다. 비용적인 측면에서도 효과대비 저비용으로 장치를 만들 수 있을 뿐만 아니라 재촬영에 대한 환자가 받는 MVCT image dose를 방지하고 시간적으로도 환자의 회전율을 상승시킬 수 있으며, Yaw방향의 set up 오차를 보정하므로 더 정확한 방사선치료를 시행할 수 있다고 판단된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.59-59
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• 2006

• Radiation Oncology Journal
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• 제31권4호
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• pp.252-259
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• 2013

Purpose: To report the results of dosimetric comparison between intensity-modulated radiotherapy (IMRT) using Tomotherapy and four-box field conformal radiotherapy (CRT) for pelvic irradiation of locally advanced rectal cancer. Materials and Methods: Twelve patients with locally advanced rectal cancer who received a short course preoperative chemoradiotherapy (25 Gy in 5 fractions) on the pelvis using Tomotherapy, between July 2010 and December 2010, were selected. Using their simulation computed tomography scans, Tomotherapy and four-box field CRT plans with the same dose schedule were evaluated, and dosimetric parameters of the two plans were compared. For the comparison of target coverage, we analyzed the mean dose, $V_{nGy}$, $D_{min}$, $D_{max}$, radical dose homogeneity index (rDHI), and radiation conformity index (RCI). For the comparison of organs at risk (OAR), we analyzed the mean dose. Results: Tomotherapy showed a significantly higher mean target dose than four-box field CRT (p = 0.001). But, $V_{26.25Gy}$ and $V_{27.5Gy}$ were not significantly different between the two modalities. Tomotherapy showed higher $D_{max}$ and lower $D_{min}$. The Tomotherapy plan had a lower rDHI than four-box field CRT (p = 0.000). Tomotherapy showed better RCI than four-box field CRT (p = 0.007). For OAR, the mean irradiated dose was significantly lower in Tomotherapy than four-box field CRT. Conclusion: In locally advanced rectal cancer, Tomotherapy delivers a higher conformal radiation dose to the target and reduces the irradiated dose to OAR than four-box field CRT.

• Radiation Oncology Journal
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• 제31권1호
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• pp.1-11
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• 2013

Purpose: Compared to conventional radiotherapy (RT), intensity-modulated radiotherapy (IMRT) significantly reduces the rate of treatment-induced late toxicities in head and neck cancer. However, a clear survival benefit of IMRT over conventional RT has not yet been shown. This study is among the first comparative study to compare the survival rates between conventional RT and helical tomotherapy in head and neck cancer. Materials and Methods: From January 2008 to November 2011, 37 patients received conventional RT and 30 patients received helical tomotherapy for management of head and neck cancer. We retrospectively compared the survival rates between patients treated with conventional RT and helical tomotherapy, and analyzed the prognostic factors for survival. Results: The 1- and 2-year locoregional recurrence-free survival rates were 61.2% and 58.1% for the conventional RT group, 89.3% and 80.3% for the helical tomotherapy group, respectively. The locoregional recurrence-free survival rates of the helical tomotherapy group were significantly higher than conventional RT group (p = 0.029). There were no significant differences in the overall and distant metastasis-free survival between the two groups. RT technique, tumor stage, and RT duration were significant prognostic factors for locoregional recurrence-free survival. Conclusion: This study showed the locoregional recurrence-free survival benefits of helical tomotherapy in the treatment of head and neck cancers.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권4호
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• pp.1545-1549
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• 2014

Background: Published studies on clinical outcome of helical tomotherapy for lung cancer are limited. The purpose of this study was to evaluate clinical outcomes and treatment-related toxicity in inoperable non-small cell lung cancer (NSCLC) patients treated with helical tomotherapy in Korea. Materials and Methods: Twenty-seven patients with NSCLC were included in this retrospective study. Radiotherapy was performed using helical tomotherapy with a daily dose of 2.1-3 Gy delivered at 5 fractions per week resulting in a total dose of 62.5-69.3 Gy. We assessed radiation-related lung and esophageal toxicity, and analyzed overall survival, locoregional recurrence-free survival, distant metastasis-free survival, and prognostic factors for overall survival. Results: The median follow-up period was 28.9 months (range, 10.1-69.4). The median overall survival time was 28.9 months, and 1-, 2-, and 3-year overall survival rates were 96.2%, 92.0%, and 60.0%. The median locoregional recurrence-free survival time was 24.3 months, and 1-, 2-, and 3-year locoregional recurrence-free survival rates were 85.2%, 64.5%, and 50.3%. The median distant metastasis-free survival time was 26.7 months, and 1-, 2-, and 3-year distant metastasis-free survival rates were 92.3%, 83.9%, and 65.3%, respectively. Gross tumor volume was the most significant prognostic factor for overall survival. No grade 4 or more toxicity was observed. Conclusions: Helical tomotherapy in patients with inoperable NSCLC resulted in high survival rates with an acceptable level of toxicity, suggesting it is an effective treatment option in patients with medically inoperable NSCLC.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.449-457
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• 2015

전립선암의 방사선치료에서 토모테라피와 용적변조회전치료(volumetric modulated arc therapy, VMAT)의 치료계획에 따른 유용성 평가를 위해 흡수선량, 선량체적곡선(dose volume histogram, DVH), 치료효율성, MapCHECK2를 이용한 선량 검증 정확도 결과를 각각 비교 분석하였다. 대상으로는 2014년 7월부터 12월까지 H 대학병원 방사선종양학과에서 토모테라피 치료를 받은 전립선암 환자 중 12명을 무작위로 선택하였다. 흡수선량과 DVH를 분석한 결과 종양조직과 방광에서 두 방사선 치료계획이 근소한 차이를 나타냈지만 처방선량의 오차범위인 -5%에서+3%안에 포함됐고 정상조직 부작용 확률 권고치인 견딤선량 범위를 넘지 않았다. 치료시간은 2.5배 짧고 MU(monitor unit)도 10.3배 작아 VMAT가 치료효율성이 높았다. 선량정확도는 모두 95% 이상의 통과기준에 포함 되었으며 VMAT가 2.3% 더 높게 나타났다. 토모테라피와 VMAT 모두 종양조직에 적합한 선량이 흡수되었으며 정상조직의 견딤선량 범위를 넘지 않아 선량분포특성에서 큰 차이는 없었다. 하지만 치료시간이 짧고, total MU가 낮아 치료효율성이 좋고 선량 검증의 정확도 또한 우수한 VMAT를 선택하는 것이 치료에 더 유용할 것으로 사료된다.