• Radiation Oncology Journal
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• 제30권1호
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• pp.43-48
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• 2012

Purpose: To develop the dose volume histogram (DVH) management software which guides the evaluation of radiotherapy (RT) plan of a new case according to the biological consequences of the DVHs from the previously treated patients. Materials and Methods: We determined the radiation pneumonitis (RP) as an biological response parameter in order to develop DVH management software. We retrospectively reviewed the medical records of lung cancer patients treated with curative 3-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT). The biological event was defined as RP of the Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) grade III or more. Results: The DVH management software consisted of three parts (pre-existing DVH database, graphical tool, and $Pinnacle^3$ script). The pre-existing DVH data were retrieved from 128 patients. RP events were tagged to the specific DVH data through retrospective review of patients' medical records. The graphical tool was developed to present the complication histogram derived from the preexisting database (DVH and RP) and was implemented into the radiation treatment planning (RTP) system, $Pinnacle^3$ v8.0 (Phillips Healthcare). The software was designed for the pre-existing database to be updated easily by tagging the specific DVH data with the new incidence of RP events at the time of patients' follow-up. Conclusion: We developed the DVH management software as an effective tool to incorporate the phenomenological consequences derived from the pre-existing database in the evaluation of a new RT plan. It can be used not only for lung cancer patients but also for the other disease site with different toxicity parameters.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.201-207
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• 2015

세기조절방사선치료의 선량정확도에 대한 품질보증 과정에서 측정된 데이터를 기반으로 실제 치료 환자 신체 내의 치료 선량분포를 재계산하여 치료계획 시 계산된 선량분포와 비교, 분석을 수행할 수 있는 프로그램들이 개발되어 임상에 사용 중에 있다. 본 연구에서는 아크첵(ArcCHECK)을 사용하여 품질보증 과정에서 측정한 토모테라피 선량 데이터를 기반으로 환자 내 치료선량 분포를 재구성할 수 있는 3DVH 프로그램의 새로운 기능 및 선량정확도를 평가하고자 하였다. 이를 위한 가상의 환자로 이차원 다이오드 검출기 배열 장치인 MapCHECK 영상을 사용하여 토모테라피 치료계획을 수립하고, 아크첵으로 선량을 측정 후 다시 3DVH를 사용하여 MapCHECK 검출기 영역의 선량분포를 재계산한 후, 실제 MapCHECK에서 측정된 선량분포와 비교하여, 그 오차를 분석하였다. 분석 결과, 측정값과 3DVH 계산값 비교를 위한 감마평가에서 평균 합격률은 $92.6{\pm}3.5%$로 측정값과 토모치료계획에서 계산된 선량과의 감마평가 평균 합격률 $99.0{\pm}1.2%$보다 오차가 큼을 보였다. 래피드아크에서 비교한 3DVH 계산값과 측정값의 감마평가 평균 합격률 $99.3{\pm}0.9%$와 비교하였을 경우에도 더 큰 오차를 보여, 토모테라피에서 3DVH 선량 계산 기능을 임상에서 신뢰하고 사용하기에는 더 많은 측정 결과들의 분석과 오차 원인에 대한 분석이 수행되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권4호
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• pp.181-189
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• 2017

The conventional delivery quality assurance (DQA) process for RapidArc (Varian Medical Systems, Palo Alto, USA), has the limitation that it measures and analyzes the dose in a phantom material and cannot analyze the dosimetric changes under the motional organ condition. In this study, a DQA method was designed to overcome the limitations of the conventional DQA process for internal target volume (ITV) based RapidArc. The dynamic DQA measurement device was designed with a moving phantom that can simulate variable target motions. The dose distribution in the real volume of the target and organ-at-risk (OAR)s were reconstructed using 3DVH with the ArcCHECK (SunNuclear, Melbourne, USA) measurement data under the dynamic condition. A total of 10 ITV-based RapidArc plans for liver-cancer patients were analyzed with the designed dynamic DQA process. The average pass rate of gamma evaluation was $81.55{\pm}9.48%$ when the DQA dose was measured in the respiratory moving condition of the patient. Appropriate method was applied to correct the effect of moving phantom structures in the dose calculation, and DVH data of the real volume of target and OARs were created with the recalculated dose by the 3DVH program. We confirmed the valid dose coverage of a real target volume in the ITV-based RapidArc. The variable difference of the DVH of the OARs showed that dose variation can occur differently according to the location, shape, size and motion range of the target. The DQA process devised in this study can effectively evaluate the DVH of the real volume of the target and OARs in a respiratory moving condition in addition to the simple verification of the accuracy of the treatment machine. This can be helpful to predict the prognosis of treatment by the accurate dose analysis in the real target and OARs.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권3호
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• pp.261-267
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• 1999

목적 : Multiple arc FSRT (fractionated stereotactic radiotherapy)와 conformal FSRT의 치료계획에 있어서 종양의 모양과 DVH (dose volume histogram)를 비교하여 두 기법간의 유용성에 대하여 논하고자 한다. 대상 및 방법 : 16명의 뇌종양 환자들을 대상으로 1997년 8월부터 1998년 12월까지 충남대학교병원 치료방사선과에서 112회의 FSRT를 실시하였다. 치료 전 모의치료에서 얻은 AP(Anterior-posterior), Lateral 필름상의 금속표지자의 좌표값을 ISOLOC프로그램에 입력하여 얻은 기준점과의 오차를 확인한 후 치료계획을 하였다. 치료계획은 종양용적과 종양표면적를 계산한 후 if (Irregular factor)를 고려하여 multiple arc FSRT 혹은 conformal FSRT를 선택하였다. Multiple arc FSRT는 종양의 IF값이 1-1.2인 경우에 고려하였고, conformal FSRT는 IF값이 1.3 이상인 경우에 고려한 후 종양용적에 대하여 처방선량 이상의 선량에 대한 DVH곡선에 의한 면적이 최소이면서 처방선량 이하의 선량에 대한 DVH곡선에 의한 면적이 최대가 되도록 하는 치료계획을 선택하여 평가하였다. 결과 : 치료전 모의치료에서 시행한 금속표지자의 좌표값을 ISOLOC프로그램에 입력하여 얻은 기준점과의 오차는 1 mm 이내였다. Huitlple arc FSRT는 누적DVH상에서 처방선량의 90, 91, 92, $93\%$에서 전체 종양용적을 포함하고 있었으며 평균값은 $90.6\%$이었고, conformal FSRT 는 누적DVH상에서 처방선량의 81, 85, 86, 87, $91\%$에서 전체 종양용적을 포함하고 있었으며 평균값은 $8\%$이었다. 두 방식 모두 결정장기들에는 최대선량의 $5\%$이하의 적은 선량이 조사되었다. 결론 : Multiple arc FSRT와 conformal FSRT를 IF를 기준으로 치료 계획하여 구형의 종양에 multiple arc FSRT를 시행하였으며, 불규칙한 모양의 종양에는 conformal FSRT를 시행하여 종양의 모양에 관계없이 적절한 FSRT치료계획을 수립할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-5
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• 2002

I. 목적 : 방사선 치료 시 최적화된 체내 선량분포를 얻는 것은 정상조직의 장애를 줄이고 종양선량을 높여 치료 효율을 극대화하는데 매우 중요하다. 본원에서는 병변 부위가 한쪽으로 치우친 head&neck 환자 치료 시 정상조직(tongue)을 보호하기 위해 tongue displacer를 만들어 사용한다. 이에 본 저자는 tongue displacer사용의 치료 유용성을 평가 하고자 한다. II. 대상 및 방법 : head & neck 치료 환자 중 병변 부위가 인체의 정중선(MSP)을 기준으로 한쪽으로 치우친 환자를 대상으로 하였다. 사용된 실험재료로는 C-T (high speed advantage, GE,US), RTP System (3D RTP system, prowess, US), 치과용 인상제 주입기(caulk system, quixx, japan), tongue displacer 등이 있다. 실험 방법은 모의 치료나 planning C-T를 시행하기 전에 치료 환자에게 사용할 개인용 tongue displacer를 치과용 인상제로 자체 제작하였다. 제작 후 모의 치료를 시행하고 3D plan을 하기 위해 planning C-T를 촬영하게 되는데 이때 tongue displacer사용 유. 무에 따라 각각 촬영을 하였다. 촬영된 두 가지의 CT영상을 prowess를 이용하여 3D plan을 하게 되는데 이때의 plan parameter나 beam direction등 plan에서의 모든 조건은 모두 동일시하고 선량 분포 및 DVH(dose volume histogram)값을 비교하였다. III. 결과 : tongue displace의 사용 유. 무에 따른 3D plan상의 DVH 비교 결과 tumor volume 주위의 다른 organ들은 모두 비슷한 양상의 DVH를 보였으나 tongue에 있어서 큰 변화를 보였다. tongue displacer를 사용 시, 미 사용시 보다 tongue의 위치를 변화시켜 치료 부위 외의 tongue에 받는 방사선 피폭 면적을 줄일 수 있었고 그 결과 DVH상의 $50\%$ volume이 $16\%$ 정도 줄어드는 것이 확인되었다. IV. 결론 : tongue에 방사선을 조사하면 방사선 부작용으로 mucositis, ulcer, hemorrhage등의 pain(동통)이 수반되므로 치료환자의 음식물 섭취불량으로 체증감소 등 전신 쇠약으로 이어질 수 있다. head & neck 환자 중에서 병소 위치가 한쪽으로 치우쳐서 있을 경우 인상제를 이용하여 tongue displacer를 만들어서 사용하면 tongue 의 위치를 변화시켜 방사선 조사 야에서 제외시켜준다. 그러므로 방사선 치료 시 tongue의 부작용을 최소화 할 수 있고 환자의 방사선 치료 만족도를 높일 수 있다고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제38권1호
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• pp.60-67
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• 2020

Purpose: We performed three-dimensional (3D) dose reconstruction-based pretreatment verification to evaluate gamma analysis acceptance criteria in volumetric modulated arc therapy (VMAT) for prostate cancer. Materials and Methods: Pretreatment verification for 28 VMAT plans for prostate cancer was performed using the COMPASS system with a dolphin detector. The 3D reconstructed dose distribution of the treatment planning system calculation (TC) was compared with that of COMPASS independent calculation (CC) and COMPASS reconstruction from the dolphin detector measurement (CR). Gamma results (gamma failure rate and average gamma value [GFR and γAvg]) and dose-volume histogram (DVH) deviations, 98%, 2% and mean dose-volume difference (DD_98%, DD_2% and DD_mean), were evaluated. Gamma analyses were performed with two acceptance criteria, 2%/2 mm and 3%/3 mm. Results: The GFR in 2%/2 mm criteria were less than 8%, and those in 3%/3 mm criteria were less than 1% for all structures in comparisons between TC, CC, and CR. In the comparison between TC and CR, GFR and γAvg in 2%/2 mm criteria were significantly higher than those in 3%/3 mm criteria. The DVH deviations were within 2%, except for DD_mean (%) for rectum and bladder. Conclusions: The 3%/3 mm criteria were not strict enough to identify any discrepancies between planned and measured doses, and DVH deviations were less than 2% in most parameters. Therefore, gamma criteria of 2%/2 mm and DVH related parameters could be a useful tool for pretreatment verification for VMAT in prostate cancer.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제20권2호
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• pp.79-82
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• 1997

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.

• 대한방사선치료학회지
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• 제16권2호
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• pp.81-89
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• 2004

목적 : 방사선 치료에서 환자와 근무자에 의한 setup error등은 치료성적이 결정될 수 있는 중요한 요인이라고 볼 수 있다. 이에 환자와 근무자에 의한 SET-UP ERROR가 환자치료에 미치는 영향에 대하여 비교 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : 실험은 human phantom을 이용하여 C-T scan시 Left방향의 Lateral Level을 0mm, 3mm, 5mm, 7mm, 10mm, 15mm, 20mm로 변화시켜 SET-UP ERROR를 유발하였고, 각각에 대하여 C-T scan을 시행하였고, SET-UP ERROR가 유발된 각각의 C-T image를 얻어 RTP장비를 이용하여 임상에서 많이 사용되는 plan을 사용하여 7개의 C-T image에 각각의 plan-대향이문조사plan, Box-4문조사plan, 3Dimension plan-3개를 시행하여 총 21개의 plan을 실시하였다. (CTV+1cm margin, CTV+0.5cm margin, CTV+0.3cm margin = PTV) 이렇게 얻어진 plan을 이용하여 SET-UP ERROR가 유발이 안된 0mm image의 plan 3개와 SET-UP ERROR가 있는 6개 image의 총 18개의 plan을 대향이문조사plan, Box4문조사plan, 3Dimension plan으로 나누어 선량분포와 DVH를 이용하여 비교 분석하였다. 결과 : SET-UP ERROR를 유발시킨 3mm, 5mm, 7mm C-T image에서는 대향이문조사plan을 제외하고는 모든 plan에서 충분히 치료에 영향을 미칠만한 변화가 나타났으며, Box4문조사plan에서는 SET-UP ERROR에 의한 CTV가 Field 밖으로 빠짐으로 선량분포와 DVH가 나빠지는 현상이 나타났다. 결론 : 환자의 움직임, CTV 3차원형태, CTV margin등이 치료에 영향을 미친다. 이러한 영향을 줄이기 위해서는 환자의 긴장감과 움직임을 줄일 수 있는 환자교육과 정확한 환자setup능력이 치료의 승패를 좌우한다고 생각된다. 또한 재현성과 움직임을 줄일 수 있는 accessory 개발과 보급이 중요하다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제25권2호
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• pp.109-117
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• 2007

목 적: 유방암 환자에서 보조적 방사선치료 후 호흡기 증상을 동반한 방사선 폐렴(SRP) 및 방사선학적 폐 독성(RPT)의 빈도 및 이에 영향을 미치는 예측인자를 알아보고자 하였다. 특히 3차원 방사선계획에서 얻은 선량체적히스토그람(DVH) 인자와 RTP의 상관관계를 중심으로 분석해보고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 9월부터 2006년 2월까지 171명의 환자가 유방암으로 수술 후 방사선치료를 받았다. 2개의 tangential photon 조사야가 통상적으로 사용되었고, 액와부 림프절 전이 정도에 따라 anterior oblique photon 조사야를 추가하였다. 유방 보존술 후 보조적 방사선치료를 받은 침윤성 유방암 환자에는 전자선을 이용한 boost가 적용되었다. 방사선 치료 후의 정기추적 흉부 단순촬영소견을 흉부방사선전문의와 함께 검토, 분석하였다. RTOG 특성기준 및 modified WHO grading system을 적용하였다. 조사받은 방사선량에 따라 $V_{15},\;V_{20},\;V_{30}$ 및 mean lung dose (MLD)를 구하되, 동측 폐를 tangential 및 SCL 영역으로 구분하여, 각각의 DVH parameters 즉 $V_{15\;TNGT},\;V_{20\;TNGT},\;V_{30\;TNGT},\;MLD_{TNGT}$ 및 $V_{15\;SCL},\;V_{20\;SCL},\;V_{30\;SCL},\;MLD_{SCL}$을 구하여 RPT와의 상관관계를 분석하였다. 결 과: 호흡기 증상을 동반한 방사선 폐렴(SRP)이 4예(2.1%)에서 발생하였다(RTOG grade 3가 3예 grade 1이 1예). 나이 흡연여부, 기존폐질환유무, 항암요법, 호르몬치료, regional RT 여부 등은 SRP와 무관하였다. 3-RTP가 시행된 137예 중 13.9%에서 tangential 영역에 RPT가 발생하였다. Regional RT를 받은 59 중 49.2%에서 SCL 영역에 RPT가 발생하였다. Regional RT 유무(p<0.001), 환자의 나이(p=0.039), V15 TNGT를 제외한 모든 DVH parameter들이 RPT와 유의한 상관관계를 나타내었다. $MLD_{TNGT}$는 TNGT 영역의 RPT를, $V_{15\;SCL}$는 SCL 영역의 RPT를 예측하기에 적합한 것으로 분석되었다. 결 론: 본 연구에서 SRP의 빈도는 매우 낮았다. Regional RT 여부와 환자의 나이, DVH parameter들이 RPT와 유의한 상관관계를 나타내었으며, $MLD_{TNGT}$는 TNGT 영역에서, $V_{15\;SCL}$는 SCL 영역에서 RPT의 유의한 예측인자였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.129-134
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• 2002

방사선 수술시 예상되는 치료효과를 위해 종양에 미리 정의된 방사선량이 조사되도록 수술을 계획한다. 이러한 수술계획시 다양한 모양의 종양에 대해 수술 계획을 수행하는 것은 많은 시간과 숙련된 수술계획자가 요구된다. 최근 들어, 뛰어난 컴퓨터 기술의 발달로 컴퓨터를 이용한 수술계획 방법들이 많이 연구 발표되고 있으나 현재 대부분의 수술계획은 주로 시행착오를 통한 방법으로 이루어진다. 본 연구에서는 방사선 수술계획시 고려되는 많은 빔관련 변수들을 고려하고 다양한 형태의 종양들을 원통형으로 가정한 후 이 종양모델을 50％ 등선량 곡선내에 포함시킬수 있는 변수들을 찾아 이들을 비교 분석하였다. 수많은 변수들 중 본 연구에서 고려한 변수는 콜리메이터 크기, isocenter의 개수와 isocenter 간의 거리이고 이때 얻어진 선량분포는 Dose Volume Histogram(DVH)과 Dose Profile로 서로 비교하였다. 비교결과 우리가 가정한 50％ 등선량 곡선내에 종양모델을 포함시키기 위해서는 일정 개수 이상의 isocenter의 사용은 치료의 복잡성만을 증가시킬뿐 Dose Profile과 DVH에서의 변화는 눈에 뛰게 향상되지 않았다. 또한 같은 콜리메이터 크기로 같은 개수의 isoceter를 사용할 때 isocenter의 거리가 지름대비 1.0-1.2일 경우의 DVH와 Dose profile이 상대적으로 우수하게 나타났다.