• 제목/요약/키워드: 3D CRT

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Comparison of Three Dimensional Conformal Radiation Therapy, Intensity Modulated Radiation Therapy and Volumetric Modulated Arc Therapy for Low Radiation Exposure of Normal Tissue in Patients with Prostate Cancer

  • Cakir, Aydin;Akgun, Zuleyha;Fayda, Merdan;Agaoglu, Fulya
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권8호
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    • pp.3365-3370
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    • 2015
  • Radiotherapy has an important role in the treatment of prostate cancer. Three-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT), intensity modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) techniques are all applied for this purpose. However, the risk of secondary radiation-induced bladder cancer is significantly elevated in irradiated patients compared surgery-only or watchful waiting groups. There are also reports of risk of secondary cancer with low doses to normal tissues. This study was designed to compare received volumes of low doses among 3D-CRT, IMRT and VMAT techniques for prostate patients. Ten prostate cancer patients were selected retrospectively for this planning study. Treatment plans were generated using 3D-CRT, IMRT and VMAT techniques. Conformity index (CI), homogenity index (HI), receiving 5 Gy of the volume (V5%), receiving 2 Gy of the volume (V2%), receiving 1 Gy of the volume (V1%) and monitor units (MUs) were compared. This study confirms that VMAT has slightly better CI while thev olume of low doses was higher. VMAT had lower MUs than IMRT. 3D-CRT had the lowest MU, CI and HI. If target coverage and normal tissue sparing are comparable between different treatment techniques, the risk of second malignancy should be a important factor in the selection of treatment.

전립샘암 환자의 방사선 치료 시 광중성자 선량으로 인한 암 발생률의 연구 (A Study of Cancer Incidence Rate due to Photoneutron Dose during Radiation Therapy for Prostate Cancer Patients)

  • 이주아
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.471-476
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    • 2022
  • 전립샘암의 방사선치료법인 3D CRT와 IMRT 5 portals, IMRT 9 portals에서 정상장기인 대장과 갑상샘의 광중성자 선량 피폭으로 인하여 암이 발생할 확률을 연구하고자 한다. 전립샘암 총 처방선량 6600 cGy로 1회당 220 cGy, 총 횟수는 30회의 분할조사를 적용하였다. 실험에 사용한 의료용 선형가속기의 치료테이블(couch)위에 Rando phantom을 setup 한 후에 phantom의 대장, 갑상샘의 해당부위에 중성자 광자극발광선량계 (Optically stimulated luminescence albedo neutron dosimeter)를 위치시켜 측정하였다. 전립샘암 3D CRT시 정상장기인 대장과 갑상샘의 광중성자 선량으로 인한 2차 암의 발생확률은 10,000명 당 1.8명 이었다. 그리고 IMRT 5 portals은 10,000명 당 8.7명으로, 3D CRT에 비해서 약 5배 컸다. IMRT 9 portals는 1,000명 당 1.2명이 암이 발생할 확률이 있음의 결과를 도출하였다. 본 연구를 바탕으로 방사선 치료 시 발생하는 광중성자 선량으로 인하여 2차 방사선 피폭선량의 위험성을 연구하여, 향후 방사선의 확률적 영향과 방사선 방호에 관련하여 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

Dosimetric Comparison of Three-Dimensional Conformal, Intensity-Modulated Radiotherapy, Volumetric Modulated Arc Therapy, and Dynamic Conformal Arc Therapy Techniques in Prophylactic Cranial Irradiation

  • Ismail Faruk Durmus;Dursun Esitmez;Guner Ipek Arslan;Ayse Okumus
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제34권4호
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    • pp.41-47
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    • 2023
  • Purpose: This study aimed to dosimetrically compare the technique of three-dimensional conformal radiotherapy (3D CRT), which is a traditional prophylactic cranial irradiation method, and the intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) techniques used in the last few decades with the dynamic conformal arc therapy (DCAT) technique. Methods: The 3D CRT, VMAT, IMRT, and DCAT plans were prepared with 25 Gy in 10 fractions in a Monaco planning system. The target volume and the critical organ doses were compared. A comparison of the body V2, V5, and V10 doses, monitor unit (MU), and beam on-time values was also performed. Results: In planned target volume of the brain (PTVBrain), the highest D99 dose value (P<0.001) and the most homogeneous (P=0.049) dose distribution according to the heterogeneity index were obtained using the VMAT technique. In contrast, the lowest values were obtained using the 3D CRT technique in the body V2, V5, and V10 doses. The MU values were the lowest when DCAT (P=0.001) was used. These values were 0.34% (P=0.256) lower with the 3D CRT technique, 66% (P=0.001) lower with IMRT, and 72% (P=0.001) lower with VMAT. The beam on-time values were the lowest with the 3D CRT planning (P<0.001), 3.8% (P=0.008) lower than DCAT, 65% (P=0.001) lower than VMAT planning, and 76% (P=0.001) lower than IMRT planning. Conclusions: Without sacrificing the homogeneous dose distribution and the critical organ doses in IMRTs, three to four times less treatment time, less low-dose volume, less leakage radiation, and less radiation scattering could be achieved when the DCAT technique is used similar to conventional methods. In short, DCAT, which is applicable in small target volumes, can also be successfully planned in large target volumes, such as the whole-brain.

Simultaneous integrated boost intensity-modulated radiotherapy versus 3-dimensional conformal radiotherapy in preoperative concurrent chemoradiotherapy for locally advanced rectal cancer

  • Bae, Bong Kyung;Kang, Min Kyu;Kim, Jae-Chul;Kim, Mi Young;Choi, Gyu-Seog;Kim, Jong Gwang;Kang, Byung Woog;Kim, Hye Jin;Park, Soo Yeun
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제35권3호
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    • pp.208-216
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    • 2017
  • Purpose: To evaluate the feasibility of simultaneous integrated boost intensity-modulated radiotherapy (SIB-IMRT) for preoperative concurrent chemoradiotherapy (PCRT) in locally advanced rectal cancer (LARC), by comparing with 3-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT). Materials and Methods: Patients who were treated with PCRT for LARC from 2015 January to 2016 December were retrospectively enrolled. Total doses of 45 Gy to 50.4 Gy with 3D-CRT or SIB-IMRT were administered concomitantly with 5-fluorouracil plus leucovorin or capecitabine. Surgery was performed 8 weeks after PCRT. Between PCRT and surgery, one cycle of additional chemotherapy was administered. Pathologic tumor responses were compared between SIB-IMRT and 3D-CRT groups. Acute gastrointestinal, genitourinary, hematologic, and skin toxicities were compared between the two groups based on the RTOG toxicity criteria. Results: SIB-IMRT was used in 53 patients, and 3D-CRT in 41 patients. After PCRT, no significant differences were noted in tumor responses, pathologic complete response (9% vs. 7%; p = 1.000), pathologic tumor regression Grade 3 or higher (85% vs. 71%; p = 0.096), and R0 resection (87% vs. 85%; p = 0.843). Grade 2 genitourinary toxicities were significantly lesser in the SIB-IMRT group (8% vs. 24%; p = 0.023), but gastrointestinal toxicities were not different across the two groups. Conclusion: SIB-IMRT showed lower GU toxicity and similar tumor responses when compared with 3D-CRT in PCRT for LARC.

Treatment outcomes of radiotherapy for anaplastic thyroid cancer

  • Park, Jong Won;Choi, Seo Hee;Yoon, Hong In;Lee, Jeongshim;Kim, Tae Hyung;Kim, Jun Won;Lee, Ik Jae
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제36권2호
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    • pp.103-113
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    • 2018
  • Purpose: Anaplastic thyroid cancer (ATC) is a rare tumor with a lethal clinical course despite aggressive multimodal therapy. Intensity-modulated radiotherapy (IMRT) may achieve a good therapeutic outcome in ATC patients, and the role of IMRT should be assessed. We retrospectively reviewed outcomes for ATC treated with three-dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) or IMRT to determine the optimal treatment option and explore the role of radiotherapy (RT). Materials and Methods: Between December 2000 and December 2015, 41 patients with pathologically proven ATC received RT with a sufficient dose of ${\geq}40Gy$. Among them, 21 patients (51%) underwent surgery before RT. Twenty-eight patients received IMRT, and 13 received 3D-CRT. Overall survival (OS) and progression-free survival (PFS), patterns of failure, and toxicity were examined. Results: The median follow-up time for survivors was 38.0 months. The median and 1-year OS and PFS rates were 7.2 months and 29%, 4.5 months and 15%, respectively. Surgery significantly improved the prognosis (median OS: 10.7 vs. 3.9 months, p = 0.001; median PFS: 5.9 vs. 2.5 months, p = 0.007). IMRT showed significantly better PFS and OS than 3D-CRT, even in multivariate analysis (OS: hazard ratio [HR] = 0.30, p = 0.005; PFS: HR = 0.33, p = 0.005). Significantly higher radiation dose could be delivered with IMRT than 3D-CRT ($EQD2_{10}$ 66 vs. 60 Gy, p = 0.005). Only 2 patients had grade III dermatitis after IMRT. No other severe toxicity ${\geq}grade$ III occurred. Conclusion: Patients with ATC showed better prognosis through multimodal treatment. Furthermore, IMRT could achieve favorable survival rates by safely delivering higher dose than 3D-CRT.

비소세포 폐암의 제한된 각도를 이용한 세기변조와 용적변조회전 방사선치료계획의 폐 선량에 관한 연구 (A Study on lung dose of Intensity modulated and volumetric modulated arc therapy plans using restricted angle of Non-small cell lung cancer)

  • 염미숙;이우석;김대섭;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.21-28
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    • 2014
  • 목 적 : 비소세포 폐암의 치료용적의 크기가 크거나 폐 용적이 작고, 몸의 정중선(Mid line)에 위치한 경우 척수의 허용선량을 고려한 방사선치료계획에서 폐 선량이 많아지게 되는데, 본 연구는 비소세포 폐암 환자의 3차원입체조형치료(Three dimensional conformal radiotherapy, 3D CRT), 제한된 각도를 이용한 세기변조방사선치료(Intensity modulated radiotherapy, IMRT)와 용적변조회전치료(Volumetric Modulated Arc therapy, VMAT) 치료계획을 각각 적용하여 전체 폐 선량을 비교 및 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : TrueBeam STx($Varian^{TM}$, USA) 10 MV 에너지를 이용하여 4명의 환자에 대하여 3D CRT, 제한된 각도를 이용한 IMRT와 VMAT 치료계획을 세우고, 총 선량 66 Gy/30 Fx 처방하였을 때, 선량용적히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)을 이용하여 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV), 전체 폐 그리고 척수에 들어가는 선량을 평가하였다. PTV에 대한 처방선량지수(Conformity Index, CI), 선량균질지수(Homogeneity index, HI), 처방선량포함지수(Paddick's Conformity Index, PCI)를 구하고, 폐의 30 Gy 용적($V_{30}$), $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$, 평균선량(Mean dose)을 평가하고, 척수의 최대선량 값을 평가하였다. 결 과 : PTV에 대한 CI, HI, PCI의 평균값은 각각 $0.944{\pm}0.009$, $1.106{\pm}0.027$, $1.084{\pm}0.016$으로 평가되었다. 전체 폐에 대한 첫 번째 환자의 $V_{20}$은 3D CRT, IMRT, VMAT 각각 30.7%, 20.2%. 21.2%, 두 번째 환자의 $V_{20}$은 33.0%, 29.2%. 31.5%, 세 번째 환자의 $V_{20}$은 51.3%, 34.3%. 36.9%, 네 번째 환자의 $V_{20}$은 56.9%, 33.7%. 40%로 제한된 각도를 이용한 IMRT 치료계획에서 가장 낮게 평가되었다. 척수에 대한 최대선량 값은 모두 허용선량 미만으로 평가되었다. 결 론 : 비소세포 폐암의 방사선치료계획에서 3D CRT와 비교했을 때, 제한된 각도를 이용한 IMRT나 VAMT을 이용하면 척수의 허용선량을 넘지 않으면서 폐 선량을 줄여줄 수 있는 치료계획을 세울 수 있었다. IMRT와 VAMT을 비교해보면 PTV의 선량포함과 척수선량을 고려했을 때 IMRT 치료계획에서 보다 좁은 각도를 이용한 치료계획이 가능하였고, 이는 폐 선량을 좀 더 줄여줄 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

Clinical Observation of Three Dimensional Conformal Radiotherapy with Tamoxifen in Treatment of Postoperative Malignant Glioma

  • Zhou, Shao-Bing;Liu, Yang-Chen;Yin, Xiao-Xiang;Ding, Wen-Xiu;Guo, Xin-Wei;Gu, Liang;Huang, Xin-En
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권5호
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    • pp.1743-1745
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    • 2015
  • Objective: To evaluate the efficacy and adverse effects of three dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) with tamoxifen in treating patients with postoperative malignant glioma. Patients and Methods: 60 patients of postoperative malignant glioma were randomly assigned into two groups, 30 patients were treated with 3D-CRT plus tamoxifen (treatment group), and the other 30 patients with 3D-CRT plus temozolomide (control group). All patients were radiated by 6MV X-ray, 2.0Gy per fraction, once daily, with a total dose (DT) of 56~60Gy. Tamoxifen was delivered at $60mg/m^2/d$, temozolomide was given at $75mg/m^2/d$. All patients were treated with concurrent radiotherapy. Results: One, 2, 3 year survival rates of treatment and control group were 63.3%, 30.0%, 23.0% and 70.0%, 33.3%, 26.7%, respectively (${\chi}^2=0.01$, 0.23, 0.09, P>0.05). The rate of thromboembolism in treatment group was 6.7%. Conclusion: Therapeutic efficacy of two groups was similar, but it was more cost-effective in treatment group, and toxicity did not increase.

좌측 유방암 방사선 치료 시 치료 기법에 따른 선량적 고찰 (The dosimetric guide of treatment modalities for Left side breast irradiation after conservative surgery)

  • 김태민;문성공;김이지;김세영;박령황;김주호;조정희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제30권1_2호
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    • pp.153-160
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    • 2018
  • 목 적 : 부분절제술 시행 후 좌측 유방암 환자의 방사선 치료 시 적용된 각 방사선 치료 기법 별 선량을 후향적으로 분석하여 정상장기와 종양용적의 선량적 결과를 전형적인 분할치료 선량(EQD2)을 고려한 선량 결과를 도출함으로써 임상적 참고 지표로 활용하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 시행한 좌측 유방암 환자 중 부분절제술을 시행한 40명을 대상으로 3가지의 치료기법으로 구분하여 적용하였다. 각 치료법의 총 종양용적과 임상적 표적용적에서 HI(homogeneity index), $D_{95%}$, 그리고 CI(conformity index)값, 그리고 $V_{hot}$ 수치를 도출한 후 치료계획을 평가하였다. 사이버나이프를 이용한 경우 종양용적은 타 기법에서의 고선량 용적과 동일하여 임상적 표적용적는 고려하지 않았다. 정상장기에 대한 평가는 평균선량을 비교하였다. 결 과 : 세가지 치료법의 HI는 3D-CRT, VMAT, RIMRT 모두 큰 차이를 보이지 않았다. 체적조절 호형 방사선치료(VMAT)을 이용한 치료의 경우 임상적 표적용적의 $D_{95%}$의 경우 $95.84{\pm}0.75%$로 3차원 입체조형 방사선 치료(3D-CRT) 치료법에 비해 높은 값을 나타냈다. 총 종양용적의 $D_{95%}$값은 다른 치료법들에 비해 미세하게 높은 결과를 보여줬다. 사이버나이프를 이용한 치료법은 정상장기들에 조사되는 선량이 타 치료법에 비해 현저하게 낮았다. 결 론 : 3D-CRT의 경우 DIBH를 동반하여 치료할 경우 전반적으로 심장을 보호하는데 유용한 치료 기법이며 VMAT의 경우 탁월한 TARGET COVERAGE를 나타내지만 저 선량 영역이 타 기법에 비해 넓은 것을 알 수 있다. 그러나 앞선 두 가지 치료법에서 치료계획 평가를 위한 대부분의 선량적 지표에서 비슷한 값을 보여 치료 계획 결과 및 평가에서는 큰 차이가 없는 것으로 환자의 해부학적 구조나 호흡 조절 가능 유무에 따라 치료기법 선택이 가능할 것으로 사료된다. 사이버나이프를 이용한 치료의 경우 종양용적에 정확한 고 선량을 주며 정상장기 보호에 매우 유용한 치료법이지만 국소부위 치료만 가능한 점, 치료시간이 상대적으로 긴 점, 치료 전 침습적 시술인 금침 삽입술을 해야 하는 제약이 있다.

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유방암 환자의 방사선 치료시 Energy와 Wedge를 combine한 Hybrid plan의 유용성 평가 (Usefulness evaluation of Hybrid planning through dosimetric comparision of Three Dimensinal Conformal Radiation Radiotherapy and Hybrid planning for left breast cancer)

  • 채문기;박병수;안종호;송기원
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.91-98
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    • 2014
  • 목 적 : 본 연구에서는 기존의 방사선 치료 기법인 3D-CRT 방법을 기반으로 치료 Energy와 Wedge를 변형 시킨 Hybrid 치료계획을 세워, open rectangular field를 사용한 2D-RT와 현재 가장 많이 시행되고 있는 방사선치료의 형태인 3D-CRT, 그리고 Hyrid paln 의 각각의 치료계획에 따른 선량분포, 선량-체적 히스토그램을 이용하여 산출된 값들을 비교, 분석하여 Hybrid 치료계획의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 방사선 치료를 받은 환자 5명을 대상으로 전산화 단층촬영장치(RT-16GE)를 이용해 CT모의치료를 시행하여 영상을 획득하였다. 치료계획실에서는 이미지 관심영역표시는 종양은 CTV으로, 정상장기는 폐, 심장으로 나타냈다. 치료계획은(pinncle-ver 9.2)은 표적에는 충분한 선량을 정상장기에는 선량이 최소화 되도록 치료계획을 세웠다. 결 과 : Homogeneity Index의 선량비교는 2D-RT (open rectangular field): 38.32, TW(conformal wedge field): 32.01 FIF(field in field): 29.22, HYBRID(energy combine, wedge combine): 30.57으로 나타났다. 2D-RT, TW, FIF Hybrid $V_{75_-lung}$은 각각 112.33, 125.14, 121.3, 123.78. $V_{50_-lung}$은 155.43, 159.62, 157.96, 159.06. $V_{25_-lung}$은 199.86, 200.22, 198.65, 200.31. $V_{50_-heart}$는 각각 26.07, 27.1, 26.85, 27.17 $V_{30_-heart}$ 33.71, 34.37, 34.15, 34.65로 나타났다. 결 론 : HYBRID planning에서 표적에는 3D-CRT 에 비해 비교적 뛰어난 선량분포와 유방을 보호함을 보여주지만 폐와 심장에 많은 선량이 조사됨을 치료계획 시 주의해야 하고 앞으로 해결해야 할 과제라 생각된다. HYBRID 으로 Energy를 혼합하여 사용한다면, 타겟에 보다 더 적절한 coverage가 이루어질 수 있을 것으로 보인다. breast 뿐만 아닌 Lung cacner 치료와 같이 불균질한 부위의 치료에 적용한다면 보다 더 최적을 결과를 이루어낼 수 있을 것으로 사료된다.

직장암의 방사선 치료 시 3D-CRT, IMRT, Tomotheray를 이용한 치료계획 및 주변 정상장기 선량 비교 (Dosimetric Comparision for Rectal Cancer using 3D-CRT, IMRT, Tomotherapy)

  • 이승철;김영재;장성주
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.393-399
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    • 2017
  • 본 논문에서는 직장암 환자를 대상으로 일반적 치료방식인 3차원입체조형치료법과 선형가속기 기반의 IMRT, 그리고 토모테라피를 이용한 IMRT의 치료계획을 각각 수립하여 직장암 환자에 대한 최적의 치료법을 비교하고자 하였다. 치료법 비교 결과 종양조직에서는 처방선량의 95% 이상의 흡수선량을 만족시키고 있었으며 정상조직인 방광, 소장, 넙다리머리뼈의 정상조직의 합병증 발생율의 기준(V40, V30, V20, V10)을 만족하였다. 다만, 3가지의 치료법에서 선량분포측면에서 가장 효율적인 치료법은 Tomotherapy기반의 IMRT였으며 가장 낮은 효율을 보인 치료법은 3DCRT였다. 직장암의 방사선 치료시 환자의 자세재현성, 개인적인 신체환경 등을 고려하여 가장 적합한 치료방식을 적용한다면 환자의 예후와 삶의 질에 긍정적인 효과가 나타날 것으로 사료된다.