• 대한방사선치료학회지
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• 제20권1호
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• pp.11-15
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• 2008

목 적: 방사선치료계획에 있어서 정상조직과 치료부위의 선량 분포는 매우 중요하다. 이에 본원에서는 유방암 환자를 대상으로 Three-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT), Helical tomotherapy (TOMO)의 방법으로 방사선치료계획을 세웠으며 이에 선량분포를 분석하여 실제 임상에서의 적용여부를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 20명의(좌측: 10명, 우측: 10명) 유방보존절제술 환자를 대상으로 시행하였으며 방법으로는 같은 조건에서 3D-CRT는 Philips사의 Pinnacle을, TOMO는 TomoTherapy사의 TOMO Planning System을 이용해 치료계획을 세웠다. Dose-Volume Histogram (DVH)의 prescribed dose (PD)에 대한 PTV의 Homogeneity index (HI)와 Conformity index (CI)를 구하였고, 정상조직의 dose- volume 관계를 비교하였다. 결 과: Homogeneity index (HI)와 Conformity, index (CI)는 TOMO에서 우수한 결과를 나타났다. $V_{-50-IB-NPTV}$ (the percentage ipsilateral non-PTV breast volume that was delivered 50% of the prescribed dose)는 3D-CRT: 40.4%, TOMO: 18.3%, $V_{20-IL}$ (the average ipsilateral lung volume percentage receiving 20% of the prescribed dose)는 3D-CRT: 4.8%, TOMO: 14.2%, $V_{20-10H}$ (the average heart volume percentage delivered 20% and 10% of the prescribed dose in left breast cancer)는 3D-CRT: 1.6%, 3% TOMO: 9.7%, 26.3%의 결과를 보여준다. 결 론: 유방암 환자의 방사선치료계획 방법들은 PTV에서 원하는 선량분포를 보여줬다. 그러나 TOMO는 좋은 Homogeneity index (HI), Conformity index (CI)와 Breast를 보호하는 장점이 있는 반면에 Lung과 Heart에서는 많은 피폭선량이 있음을 알 수 있기에 TOMO의 방사선치료계획시 주의해야 할 점으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1991년도 하계학술대회 논문집
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• pp.753-756
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• 1991

This paper aimed to analyse dose sensitivity to the controllable parameters of in-door radon $(^{222}Rn)$ and its decay products(Rn-D) by applying the input-output linear system theory. Physical behaviors of $^{222}Rn$ & Rn-D were analyzed in terms of $^{222}Rn$ gas generation, -migation and - infiltration to indoor environments, and the performance output-function(i.e. mean dose equivalent to Tracho-Bronchial(TB) lung region was assessed to the following ranges of the controllable parameters; a) the ventilation rate constant $({\lambda}_v)$ : $0{\sun}500[h^{-1}]$. b) the attachment rate constant$({\lambda}_a)$ : 0-500 $[h^{-1}]$. c) deposition rate constant $({\lambda}{_{d}^{u}})$: 0-50$[h^{-1}]$. A linear input-output model was reconstructed from the original models in literatures, as follows, which was modified into the matrices consisting of 111 nodal equations. a) indoor ${222}Rn$ & Rn-D Behaviour: jacobi- Porstendorfer- Bruno model. b) lung dosimerty : Jacobi-Eisfeld model. Some of the major findings, which identify the effectiveness of this model, were as follows. a) ${\lambda}_v$ is most effective, dominant controllable parameters in dose reduction, if mechanical ventilation is applied. b) ${\lambda}_v$, depending on the air particle-concentration, reduces the dose somewhat within ${\lambda}_v$<1 $h^{-1}R range. However, the dose increases conversely, ${\lambda}_v$>1 $h^{-1}R range range. c) ${\lambda}{_{d}^{4}}$ reduces the dose linearly as ${\lambda}_v$ dose. Such dose(z-axis) sentivities are shown with three-dimensional plots whoes x,y-axes are combined 2out the 3 parameter${\lambda}_v{\lambda}_s,\;{\lambda}_d^s$.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권10호
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• pp.1571-1576
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• 2018

We developed and evaluated an algorithm to calculate the target radiation dose in cancer patients by measuring the transmitted dose during 3D conformal radiation treatment (3D-CRT) treatment. The patient target doses were calculated from the transit dose, which was measured using a glass dosimeter positioned 150 cm from the source. The accuracy of the transit dose algorithm was evaluated using a solid water phantom for five patient treatment plans. We performed transit dose-based patient dose verification during the actual treatment of 34 patients who underwent 3D-CRT. These included 17 patients with breast cancer, 11 with pelvic cancer, and 6 with other cancers. In the solid water phantom study, the difference between the transit dosimetry algorithm with the treatment planning system (TPS) and the measurement was $-0.10{\pm}1.93%$. In the clinical study, this difference was $0.94{\pm}4.13%$ for the patients with 17 breast cancers, $-0.11{\pm}3.50%$ for the eight with rectal cancer, $0.51{\pm}5.10%$ for the four with bone cancer, and $0.91{\pm}3.69%$ for the other five. These results suggest that transit-dosimetry-based in-room patient dose verification is a useful application for 3D-CRT. We expect that this technique will be widely applicable for patient safety in the treatment room through improvements in the transit dosimetry algorithm for complicated treatment techniques (including intensity modulated radiation therapy (IMRT) or volumetric modulated arc therapy (VMAT).

• 생물정신의학
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• 제3권2호
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• pp.240-244
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• 1996

흰쥐에 항정신병약물인 haloperidol을 장기간 투여한 뒤 줄무늬체와 후결절 조직에서의 DA $D_2$양 수용체의 변동에 대해 조사하였다. 약물투여군 4군에게 haloperidol을 각기 0.05, 0.15, 0.5, 1.5mg/kg/day이 되게끔 4주간 투여하였다. DA수용체의 변동은 [$^3H$]spiperone을 이용한 결합반응법을 통해 알아 보았다. 정상대조군에 비해 4주 동안 haloperidol을 투여받은 군 모두에서 줄무늬체에서의 DA 수용체의 최대 결합치가 증가한 것으로 나타났다. 기존의 연구에서 사용한 용량보다 대단히 낮은 0.05mg/kg/day을 투여받은 군 역시 유의한 증가를 보여 낮은 용량의 haloperidol이 DA계에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 후결절조직의 최대결합치는 haloperidol투여군 모두에서 증가한 경향을 볼 수 있었으나 정상대조군에 비해 1.5mg/kg/day투여군에서 유의한 증가를 볼 수 있었다. 본 실혐의 결과로 미루어 낮은 용량의 haloperidol을 장기간 투여했을 때 뇌내 DA계에 수용체증식이 나타나며 항정신병 효과의 발현과도 관련성이 시사된다. 이러한 결과는 최근 거론되고 있는 항정신병약물의 저용량투여를 간접적으로 지지하는 것으로 생각되며 DA계의 연동을 알리는 다른 생물학적 지표와의 관련성을 살피면 흥미로운 결과를 얻을 것으로 기대된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권4호
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• pp.238-248
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• 2010

목적: 폐암환자의 종양추적 정위방사선치료에서 삼차원 및 사차원치료계획의 선량분포 차이를 비교하였고 선량계산 알고리즘에 따른 폐의 비균질성 보정 결과에 커다란 차이가 있음을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 7명의 폐암환자를 대상으로 전향적 호흡동조된 사차원 컴퓨터단층촬영 영상을 얻었다. 획득한 영상은 환자의 호흡에 대응하는 10개의 삼차원단층촬영 영상이며 이를 바탕으로 사차원치료계획이 수립되었다. 사차원 치료계획에서는 종양과 주변장기의 움직임을 고려하여 X선의 방향과 선량분포를 최적화한다. 사차원치료계획에서 최적화된 빔을 호흡의 50% 위상에 해당하는 한 개의 삼차원단층촬영 영상에 동일하게 적용하여 삼차원치료계획을 만들었다. 삼차원 및 사차원 치료계획에서 선량계산을 위하여 각각 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘을 사용하였다. 수립된 4개의 치료계획에서 처방선량의 종양체적 포함률 종양체적의 95%를 포함하는 선량인 D95, 종양의 최대선량, 그리고 척수의 최대선량을 비교하였고 종양의 위치에 대한 연관성도 함께 고찰하였다. 결론: 몬테칼로 알고리즘을 사용한 삼차원 및 사차원 치료계획에서 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 종양 포함률이 평균 4.4% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 4.6% 낮았다 또한 D95도 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 평균 4.8% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 1.7% 낮았다. 척수의 최대선량에 대한 비교에서도 종양과 유사한 경향이 나타났다. 치료계획의 차원과 무관하게 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘 사이의 선량계산 차이는 평균 30% 정도로 몬테칼로 알고리즘을 사용하였을 때 처방선량이 포함하는 종양의 부피는 크게 줄어들었다. 결론: 폐 종양의 삼차원 및 사차원 치료계획 사이의 차이를 종양과 척수의 선량분포를 통해 비교하였다. 두 치료계획 사이에서 planning target volume (PTV) 포함률이나 D95와 같이 종양과 관련된 선량학적 인자들의 차이 또는 척수의 최대선량 차이는 종양의 이동크기와 형태변화의 정도에 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 치료계획의 차원과 무관하게 몬테칼로 알고리즘을 사용하면 처방선량이 포함하는 PTV 포함률이나 D95가 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권2호
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• pp.65-71
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• 1998

1 cm 아크릴 판과 SSD 가 9MeV 전자선의 측방선량분포 및 깊이선량분포에 미치는 영향을 평가하여 아크릴 판을 전자선치료에서 에너지 저하체로 사용하는 타당성이 있는가를 분석하는 것이 목적이다 .Varian Clinac-2100C 에서 발생되는 9MeV 전자선을 7MeV로 저하시키기 위해 lcm 두께의 아크릴 판을 이용하였다. 아크릴 판은 엑스선 표적에서 65.4cm에 있는 전자선응용장치 상단에 두었으며, 조사면의 크기는 SSD 100cm 에서 l0$\times$10cm로 하였다. 100cm, 105cm, 110cm의 세 가지 SSD에 대해 선축상 깊이선량분포와 최대선량점깊이 (1.4cm) 에서 가로방향과 세로방향의 측방선량분포를 3D 물팬톰을 이용하여 측정하였다. 깊이선량분포에서는 최대선량점과 85% 선량점 ,50% 선량점 깊이와 표면에서 평균에너지, 실비정과 표면에서 최빈에너지를 비교하였다. 측방선량분포 측정으로부터 평탄도, 피넘브러폭, 실조사면크기를 비교하였다. 참조를 위한 목적에서 9MeV 전자선도 측정하였다. SSD가 l00cm 에서 l10cm로 증가함에 따라 7MeV 전자의 표면선량율이 85.5% 에서 82.2% 로 감소하였고, 선량증가영역을 제외하고는 깊이선량분포는 SSD에 영향을 받지 않았다. 평탄도는 7MeV가 4.7% 에서 10.4% 로 변하여 9MeV 의 1.4% 에서 3.5% 로 변한 것에 비하여 심하게 변하였다. 피넘브러폭은 7MeV 가 1.52cm 에서 3.03cm 로 증대하여 9MeV 의 1.14 cm에서 1.63cm로 증대된 것에 비해 심하게 변하였다. 7 MeV 전자선의 실조사면크기는 10.75cm에서 12.85 cm로 증대하여 9MeV 전자선의 10.32cm 에서 11.46cm 로 증대하는 것에 비해 심하게 변하였다. 가상선원표면거리는 7 MeV, 9MeV 각각에 대해 49.8cm,88.5cm였다. 에너지 저하체를 이용하는 경우에도 그렇지 않은 경우와 마찬가지로 SSD가 멀어져도 선량증가영역을 제외하고는 깊이선량분포는 변하지 않았다. 에너지 저하체를 사용하면 그렇지 않은 경우에 비해 SSD 가 증가하면 평탄도가 허용범위를 넘어 나빠지고, 피넘브러 폭은 넓어지며 조사면 크기가 더 심하게 커진다. 가상선원표면거리는 현저하게 짧아졌다. 결론적으로 전자선치료에서 특히 먼 SSD 에서 에너지 저하체를 이용하지 않는 것이 바람직하다고 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.208-214
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• 2015

이 연구 목적은 부분유방 방사선조사 시 저자기장이 선량분포에 주는 영향을 조사하는 것이다. 11명의 초기 유방암 환자들이 뷰레이 시스템에서 38.5 Gy를 10회의 부분유방 방사선 조사 방법으로 치료를 받았다. 모든 치료계획은 저자기장이 있을 때와 없을 때의 선량분포를 각각 계산하고, 각 구조물에 대하여 선량과 용적의 차이값을 평가하였다. 치료계획용적에 대해서는 평균선량, 최소, 최대 선량 그리고 처방선량의 최소한 90%, 95%, 107%를 조사받는 용적을 각각 분석에 포함하였다. 정상조직장기 중 치료와 동일한 방향 폐는 평균선량, 20 Gy를 받는 용적을 평가하고, 반대방향의 폐는 평균선량만 평가하였다. 심장은 평균선량, 최대선량과 20 Gy를 받는 용적을 각각 평가하였다. 내 외각 껍질구조에 대해서는 평균선량, 최소, 최대 선량을 각각 평가하였다. 치료계획용적의 경우 저자기장에 의한 선량 분포의 영향은 최대 2%의 용적 변화, 4 Gy 선량 변화 차이를 보였다. 정상조직 장기에 대해서는 자기장에 의한 선량 분포의 영향은 발견되지 않았다. 내 외각 껍질구조에서 두 선량분포 계산에서 평균값의 차이는 작지만 평균선량의 차이가 유효하게 나타났다. 최소 선량 분석에서는 내 외각 껍질구조에서 차이가 없었다. 자기장에 의한 선량 분포의 영향은 외각 껍질구조에서 최대선량 값 분석에서 $5.0{\pm}10.5Gy$으로 나타났다. Co-60 빔을 이용한 세기조절 방사선치료계획의 부분유방 방사선조사 치료에서 0.35 T 저자기장에 의한 선량 분포 영향은 인체 내부에서는 크게 발견되지 않았다. 다만 인체 외부에서 선량 증가가 관찰되었고, 이는 치료시스템 헤드에서 발생되는 이차전자와 인체 표면 부근에서 산란된 이차전자가 자기장의 방향으로 이동하면서 선량 분포를 형성하고 있다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권11호
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• pp.4727-4732
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• 2014

Background: Breast cancers are becoming more frequently diagnosed at early stages with improved long term outcomes. Late normal tissue complications induced by radiotherapy must be avoided with new breast radiotherapy techniques being developed. The aim of the study was to compare dosimetric parameters of planning target volume (PTV) and organs at risk between conformal (CRT) and intensity-modulated radiation therapy (IMRT) after breast-conserving surgery. Materials and Methods: A total of 20 patients with early stage left breast cancer received adjuvant radiotherapy after conservative surgery, 10 by 3D-CRT and 10 by IMRT, with a dose of 50 Gy in 25 sessions. Plans were compared according to dose-volume histogram analyses in terms of PTV homogeneity and conformity indices as well as organs at risk dose and volume parameters. Results: The HI and CI of PTV showed no difference between 3D-CRT and IMRT, V95 gave 9.8% coverage for 3D-CRT versus 99% for IMRT, V107 volumes were recorded 11% and 1.3%, respectively. Tangential beam IMRT increased volume of ipsilateral lung V5 average of 90%, ipsilateral V20 lung volume was 13%, 19% with IMRT and 3D-CRT respectively. Patients treated with IMRT, heart volume encompassed by 60% isodose (30 Gy) reduced by average 42% (4% versus 7% with 3D-CRT), mean heart dose by average 35% (495cGy versus 1400 cGy with 3D-CRT). In IMRT minimal heart dose average is 356 cGy versus 90cGy in 3D-CRT. Conclusions: IMRT reduces irradiated volumes of heart and ipsilateral lung in high-dose areas but increases irradiated volumes in low-dose areas in breast cancer patients treated on the left side.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제20권4호
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• pp.227-236
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• 1995

선량데이타와 정확한 3차원 선량모델을 이용하여 여러 아크에 대한 선량분포를 조사하였다. 정확한 선량모델에 의해 계산된 선량 값은 판단한 실험식으로 표현이 가능했으며 이는 선량 최적화 과정에서 반복적으로 선량 값을 계산하는데 매우 유용하였다. 360도 아크와 부분 아크에 대한 선량 값을 빠른 속도로 계산하기 위하며 실험적으로 구해진 실린더형 선량모델을 개발하였다. 200개 위치의 정확한 선량 값을 비선형식으로 피팅하여 7개의 변수를 포함하는 실험식을 개발하였다. 결과적으로 이 모델을 이용하는 경우 한 아크에 대한 선량 계산시 400개의 위치를 계산하는데 PC-486으로 1초 이내에서 계산이 가능하였다. 결론적으로 개발된 고속선량모델은 정확한 선량모델에 의한 선량 값과 유사한 값을 제공함으로써 계간속도가 늦은 일반 3차원 선량모델을 대치할 수 있을 것으로 사려된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.59-67
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• 2014

목 적 : 폐암의 정위적체부방사선치료시 실제 적용하고 있는 최대강도투사(MIP) 영상과 호흡위상별(0~90%)영상에서 3차원적으로 재구성된 선량 분포 차이를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 정위적체부방사선치료를 시행한 비소세포성 폐암(NSCLC) 환자 5명을 대상으로 4차원 전산화단층영상을 시행하여 10개의 호흡위상별 영상을 획득한 후 최대강도투사 영상을 재구성하여 각 호흡위상별 치료계획을 수립하였고, 2차원 이온전리함과 선량분석프로그램 COMPASS(IBA dosimetry, Schwarzenbruck, Germany)을 이용하여 3차원적으로 재구성된 선량분포를 측정하였다. 이를 이용하여 치료계획 선량분포와 실제 측정 선량분포의 일치성 여부 및 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 선량 분포의 차이를 정량적으로 비교 분석하였다. 결 과 : 최대강도투사 영상 및 호흡위상별 영상에서의 선량분포의 일치성을 알아보기 위한 감마분석 통과율은 대상 환자 모두 99%이상으로 평가기준을 만족 시켰으며, 각각의 환자들에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI(Homogeneity Index) 차이의 평균은 -0.03~0.04로 크지 않았으며, PTV(Planning Target Volume)의 Dmax 차이는 평균 3.30 cGy, 척수는 평균 40 cGy, 양측 폐, 우폐, 좌폐의 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$ 차이는 평균 -0.04~2.32% 차이를 나타내었다. 또한 모든 환자에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI 차이의 평균은 -0.03~0.03로 크지 않았으며, PTV의 Dmax 차이의 평균은 10% 영상에서 가장 차이가 작았고, 70% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 척수의 Dmax차이의 평균은 50% 영상에서 가장 차이가 작았고, 0% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 폐 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$의 차이의 평균은 호흡위상별로 일정한 경향성을 나타내지 않았다. 결 론 : 본 연구를 통해 최대강도투사 영상과 각 호흡위상별 영상에서 측정되어 3차원적으로 재구성된 선량분포차이는 일정한 경향을 나타내지는 않았지만 특정 호흡위상에서 선량 분포 차이가 상이한 경우를 볼 수 있었다. 종양의 위치 및 호흡 움직임이 유사한 대상환자군을 선정하여 체계적인 연구를 통해 데이터화 하게 되면 폐와 같이 움직임이 큰 장기의 정위적체부방사선치료시 특정 호흡위상에서 획득한 영상에서의 치료계획이 실제 치료에 적용되어야 하는지에 대한 적합성 여부를 판단 할 수 있을 것이라고 사료된다.