• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1414-1420
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• 2022

High dose rate (HDR) brachytherapy treatment planning usually involves optimization methods to deliver uniform dose to the target volume and minimize dose to the healthy tissues. Four optimizations were used to evaluate the high-risk clinical target volume (HRCTV) coverage and organ at risk (OAR). Dose-volume histogram (DVH) and dosimetric parameters were analyzed and evaluated. Better coverage was achieved with PGO (mean CI = 0.95), but there were no significant mean CI differences than GrO (p = 0.03322). Mean EQD₂ doses to HRCTV (D₉₀) were also superior for PGO with no significant mean EQD₂ doses than GrO (p = 0.9410). The mean EQD₂ doses to bladder, rectum, and sigmoid were significantly higher for NO plan than PO, GrO, and PGO. PO significantly reduced the mean EQD₂ doses to bladder, rectum, and sigmoid but compromising the conformity index to HRCTV. PGO was superior in conformity index (CI) and mean EQD₂ doses to HRCTV compared with the GrO plan but not statistically significant. The mean EQD₂ doses to the rectum by PGO plan slightly exceeded the limit from ABS recommendation (mean EQD₂ dose = 78.08 Gy EQD₂). However, PGO can shorten the treatment planning process without compromising the CI and keeping the OARs dose below the tolerance limit.

• 대한방사선치료학회지
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• 제8권1호
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• pp.19-27
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• 1996

연구의 목적 및 중요성 안구에 발생하는 악성종양의 치료에 일반적으로 사용되는 적출술이나 외부 방사선치료법은 시력상실 및 충분한 종양선량을 얻을 수 없는 단점이 있다. 최근 들어 기존치료법의 단점들을 줄이면서 치료 효과를 높이기 위한 치료법으로서 방사성동위원소가 삽입된 기구를 이용한 근접 방사선요법이 외국에서 개발되어 시행되고 있다. 본 연구에서는 안구내 악성종양의 새로운 치료법인 근접 방사성요법을 시행하기 위하여 접합한 형태의 기구를 개발하고, 기구에서 방출되는 방사선의 선량 및 선량분포측정을 통하여 종양 및 주변조직에 분포되는 선량을 보다 정확하게 계산해 보고자 하였다. 연구의 내용 및 범위 안구내 악성종양의 치료를 위한 근접 방사선요법의 연구를 위하여, 1. 안구의 모델을 결정하고, 적당한 방사성동위원소를 선택하였으며, 2. 적합한 형태의 기구를 설계 및 제작하고, 3. 제작된 기구의 방사선 투과계수 및 기구에서 방출되는 방사선의 선량분포를 측정하였으며, 4. 이들 측정 결과와 기존의 컴퓨터 선량계산모델들의 계산 결과와 비교하였다. 연구 결과 및 활용에 대한 건의 본 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 안구의 모델은 지름 25mm인 구형으로 결정하였으며, 근접 치료에 사용될 방사성동위원소는 크기, 반감기, 발생 방사선의 에너지 및 구입의 용이성 등을 고려하여 Ir-192가 가장 적합한 것으로 판단되었다. 2. 기구는 인체 조직과의 생물학적 반응 및 피폭 선량 차폐를 고려하여 순금으로 제작하였으며, 기구의 크기는 지름이 15mm, 17mm 및 20mm인 3종류로 하였고, 두께는 모두 1.5mm로 하였다. 3. 기구의 방사선 투과계수를 TLD 및 Film으로 측정한 결과 표면에서 모두 0.71, 표면의 1.5mm거리에서 각각 0.45, 0.49이었다. 4. Ir-192가 삽입된 기구의 선량분포 측정 결과를 Gary Luxton 등의 컴퓨터 선량계산모델 및 원자력병원에서 보유하고 있는 방사선 치료계획장치인 CAP-PLAN의 선량계산모델의 계산 결과와 비교하여, 흡수선량은 ${\pm}10\%$ 이내에서 거리로는 0.4mm 이내에서 대부분 일치하였다. 최대 오차는 각각 $11.3\%$ 및 0.8mm로 나타났다. 이상의 결과들로부터 새로 개발한 금으로 된 기구와 Ir-192 seed를 이용한 근접 방사선 치료법으로 안구의 악성종양에 대한 치료를 보다 효과적으로 시행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.280-285
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• 2015

방사선 치료분야 중 근접치료는 방사성 동위원소를 체내에 직접 삽입하여 병변 세포를 사멸시키는 치료법으로써, 주로 고선량률 치료가 시행되고 있다. 현재 치료계획과 실제 선량 방출범위의 일치성 여부는 Film/Screen 시스템을 통해 확인하고, 확인된 선량분포에 따라 방사선 치료를 시행하고 있다. 선량 분포 확인 시 F/S 시스템을 이용할 경우, Film 현상조건에 따른 신호 왜곡과 반음영에 의한 저분해능으로 인하여 치료계획과의 선량 분포 일치성을 정량적으로 파악하기 힘든 단점이 있다. 본 연구에서는 방사선 근접치료 시 치료계획과 동일한 선량 분포 여부를 확인하는 디지털 검출시스템의 기초 연구를 진행하고자, PIB법을 이용한 $HgI_2$ 반도체 검출센서를 제작하였다. 또한 이를 근접치료선원을 이용해 평가함으로써, QA 시스템으로 이용 가능성을 검증하고자 하였다. 근접치료 범위의 확인을 위하여 SDD의 변화에 대한 신호 수집량을 평가한 결과, 치료 범위 이상의 거리에서는 산란선으로 추정되는 낮은 신호만이 측정되었으므로 치료 계획시와 동일한 치료 범위를 정량적으로 확인할 수 있었다. 또한 동일한 ${\gamma}$-선 조사 조건에 대한 재현성 평가 결과, 변동계수 1.5% 이내인 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서 제작한 센서는 방사선 근접치료 QA 시스템으로 적용 가능할 것이라 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제13권3호
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• pp.243-252
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• 1995

목적 : 위장관종양에 대한 고선량율 강내 방사선치료의 결과를 분석하고자 하였다. 방법 : 가톨릭의대 성모병원 치료방사선과에서는 1991년 2월부터 1993년 7월까지 18명의 수술을 할 수 없는 중증의 위장관종양 환자들(식도암-8, 직장암-10)을 대상으로 Iridium-192을 사용하여 원격조정 고선량율 강내 방사선치료에 대한 후향적 분석을 하였다. 연령 분포는 47-87세로, 평균 71세였다. 모든 환자들은 이전에 수술적 조작을 받은적이 없었고, 외부 방사선치료 이후 2주 이내에 고선량율 강내 방사선치료를 하였으며, 고선량율 강내 방사선치료의 일일 조사량은 3-5 Gy (3-4회/1주), 총 조사량은 12-20 Gy로 평균 17 Gy였다. 외부방사선 총 조사량은 41.4-59.4 Gy로 평균 49.0 Gy였다. 추적기간은 3개월에서 31개월이었고, 중앙추적기간은 19개월이었다. 결과 : 식도암에서 완전관해와 부분관해는 각각 %로 같은 결과를 보였으며, 중앙 생존기간과 2년 생존율은 10개월과 13%였다 직장암 10명 중 60%의 환자에서 부분반응을 보였으며, 완전반응은 없었지만, 모든 환자에서 현저한 증상개선을 보였다. 저자는 고선량율 강내 방사선 일일 조사량 및 총 조사량, 외부방사선 조사량이 국소반응율과 생존율에 미치는 영향을 분석, 조사하였다. 이 중, 고선량율 강내 방사선 일일 조사량 및 총 조사량이 직장암의 국소반응율에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 이는 통계적 유의성을 보였다 (p<0.05). 식도암에서는 고선량율 강내 방사선 총 조사량이 국소반응율과 생존율에 각각 영향을 미쳤으나, 이는 통계적 유의성은 없었다. 또한, 외부방사선 조사량은 모든 환자에게서 국소반응율과 생존율에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 모든 환자들에게서 치료 후 현저한 증상개선을 보였으며, 합병증은 대부분의 환자에서 발생하였는데, 대개의 경우 그 증상이 미비하였고, 수일 이내에 회복되었다. 결론 : 이 논문에서는 상대적으로 짧은 추적기간과 적은 수의 환자들을 대상으로 분석을 하였으나, 고선량율 강내 방사선치료 조작은 위장관 종양의 치료에서 외부 방사선치료의 추가적 요법으로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.433-440
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• 2023

High dose rate brachytherapy은 선량률이 높은 동위원소를 체내에 넣어 종양에 방사선을 집중적으로 조사하는 암 치료법이다. 이러한 치료를 위해서는 정확한 치료 계획을 통하여 종양 조직에는 적확한 선량을 조사하면서도 정상조직에는 최소한의 선량만을 전달될 수 있도록 하여야 한다. 그래서 임상에서는 정확한 품질보증(QA)을 통해 선원의 위치정확성을 확인하는 것이 매우 중요하다. 하지만 임상에서 소스 위치는 눈금자, 자동 방사선 사진기, 비디오 모니터 등을 사용하여 결정되므로 부정확한 결과를 산출한다. 이에 본 연구에서는 CsPbI₂Br과 CsPbIBr₂를 활용한 새로운 반도체 선량계를 제작하였다. 그리고 두 물질 중에 근접방사선치료기용 relative QA에 측정에 적합한지 분석하고자 각각의 방사선 검출 능력을 비교 평가하였다. 근접방사선치료에서의 방사선 검출 능력 평가하기 위하여 ¹⁹²IR에서 두 물질의 재현성, 선형성을 평가하였다. 재현성 평가에서 CsPbI₂Br는 relative standard deviation(RSD) 0.98%로 제시되었고 CsPbIBr₂는 RSD 3.45%로 제시되었다. 선형성 평가에서는 CsPbI₂Br의 결정계수(coefficient of determination, R²)가 0.9998로 제시되었으며, CsPbIBr₂의 R²은 0.9994로 제시되었다. 평가결과, 본 실험에서 제작된 선량계에서 평가 기준을 만족하면서도 방사선 검출이 더 안정적인 것은 CsPbI₂Br로 나타났다. 따라서, CsPbI₂Br 물질이 근접방사선치료 장치의 방사선 검출을 위한 상대 선량계로 적용하기에 적합하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.109-116
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• 2000

자궁경부암 환자의 방사선 조사시 고려하여야 할 사항 중 한가지는 결정 장기인 방광 및 직장의 부작용이다. 강내 고선량률 근접 치료시 방광과 직장의 흡수선량을 열형광량계 선량측정법을 이용하여 간접적으로 측정하였다 방광 및 직장의 부작용을 줄일 수 있는 방법이 제안되었다. 방사선 치료 후 예후관찰 중인 200명의 자궁경부암 환자의 자기공명 영상에서 자궁경부의 중심축에서 방광 및 직장 그리고 자궁벽의 두께를 측정하였다. 밀봉시킨 열형광량계를 오보이드의 팩킹거즈 위에 놓고 씨물레이션 필름 상에서 오보이드의 중심에서부터의 거리를 측정한 후 실제의 방광과 직장의 흡수선량을 계산하였다. 발표된 연구결과들에서 방광 및 직장의 최대 견딤선량을 계산하였고 고선량률 근접치료 1회당의 허용선량을 토대로 양방향의 팩킹두께를 알아냈다 방광과 직장방향의 최소의 팩킹두께는 각각 0.43 과 0.92 cm 이었다. 이 결과를 마이스버거 다항식을 이용한 계산결과와 비교하였다. 본 연구에서 제시한 방법이 임상에서 고선량률 근접 치료시 방광과 직장 같은 결정장기의 흡수선량을 평가하는 방법으로 사용되기를 바란다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권1호
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• pp.25-29
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• 1997

고선량률 근접치료시 사용되는 Ir-192 선원의 방사능을 이온형 전리함을 이용하여 평가하였다. 측정지점으로부터 각각 10 cm 떨어진 거리에 선원을 일정시간동안 위치시킨 후 측정된 전하량을 방사능값으로 환산하였으며 측정된 결과는 제작회사로부터 제공된 값과 비교하였다. 선원의 방사능은 시간이 경과함에 따라 감소하므로 일정기간동안 규칙적으로 방사능를 측정하였으며 측정값은 Ir-192 에 대해서 알려진 반감기를 고려한 계산 값과 비교 분석하였다. 선원의 방사능 측정의 정확도는 측정장치 setup의 정확도에 크게 영향을 받기 때문에 원격조정으로 제어되는 선원위치의 정확도를 평가하였다. 필름에 감광된 감마선의 영상을 Film scanner를 이용하여 분석하였으며 프로그램된 지점에 제대로 위치하는지의 정도를 평가하였다. 예상된 선원위치와 실제 선원위치간의 차이는 최대 1 mm 이내이었으며 이러한 조건하에서 제작회사로부터 제공된 방사능값과 본 연구를 통하여 측정된 값과의 차이는 0.7$\pm$1.5 % 이며 시간에 따른 선원의 변화량을 확인해 본 결과 0.l$\pm$1.2%이었다. 결론적으로, 본 연구에서 사용된 측정방법에 의한 실측값과 제작회사로부터 제공된 방사능값은 현재까지 서로 잘 일치하였고 치료기의 정확성도 확인되었다, 그러나 고선량률 근접치료시 사용되는 선원의 정확한 위치 및 방사능값은 환자치료의 성패를 결정짓는 매우 중요한 인자이므로 지속적인 정도관리가 요구된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권2호
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• pp.303-309
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• 2017

본 연구에서는 자궁경부암의 치료를 위한 전산화단층촬영(computer tomography)영상을 이용한 3차원 근접치료계획의 유용성을 알고자 하였다. 10명의 자궁경부암 환자에서 2차원 근접치료계획을 시행하였고, 동일 자세로 전산화단층촬영을 시행하였다. 3차원 근접치료계획 프로그램(ECLIPSE treatment planning system v6.5, Varian Medical System, USA)를 이용하였으며, 고위험임상표적체적(High risk CTV, HR CTV)에 5 Gy를 처방하였다. 3차원 근접치료계획의 제한은 적어도 고위험임상표적체적의 90%에 처방선량인 5 Gy가 조사되도록, 방광의 $2cm^3$에 7.5 Gy 미만으로 들어가도록 그리고 직장의 $2cm^3$에 5 Gy 미만이 들어가도록 하였다. 계획의 평가는 선량체적표(dose-volume histograms; DVHs)를 이용하여 육안적종양체적(Gross tumor volume for brachytherapy; $GTV_B$), 고위험임상표적체적, 직장과 방광에 조사되는 선량을 구하였다. 크기가 큰 종양이나 자궁의 위치이상이 있는 환자에서 Point A에 처방한 2차원 근접치료계획을 하였을 경우에는 고위험임상표적체적이 충분히 포함되지 않았다. 그러나 3차원 근접치료계획은 이러한 환자들에서 직장이나 방광의 선량을 증가시키지 않고 고위험임상표적체적을 잘 포함할 수 있었다. 2차원 근접치료계획에서 높은 선량부터 $2cm^3$에 들어가는 직장선량은 10명 중 1명에서, $2cm^3$에 들어가는 방광선량은 6명에서 5 Gy를 넘었으므로 ICRU (International Commission on Radiation Units) 방광선량이 직장선량에 비해 과소평가됨을 확인할 수 있었다. 자궁경부암 환자에서 전산화단층촬영 이용한 3차원 근접치료계획은 종양과 위험장기에 대한 선량평가가 가능하므로, 직장과 방광의 부작용을 증가시키지 않으면서 크기가 큰 종양이나 자궁의 위치이상이 있는 환자에서 위치 설정의 오류를 줄일 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권1호
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• pp.55-64
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• 1998

고선량률 원격 강내조사 선원은 전량 외국에서 수입되어 왔으며, 최근 Co-60 소선원의 공급부진으로 초기 도입시의 치료시간에 비해 4내지 5배의 시간을 조사하게 되어 대체용 선원의 개발이 크게 요구되고 있다. 이 연구는 국내 하나로 원자로의 중성자를 이용하여 $^{191}$ Ir(n,Υ)$^{192}$ Ir 핵반응을 일으켜 Ir-192 선원 2.87 Ci (밀봉 1.012 Ci)를 생산하고, 고선량률 원격 강내조사선원의 선량특성을 조사하였다. 제작선원에 대한 조사선량률은 아크릴 지지체의 중앙에 아크릴 아프리케이터를 고정하고 선원의 중심으로부터 각각 5, 10, 20 cm 거리에 전리함을 설치하여 일정시간 선원을 노출시켜 측정한 결과 6.36 $\pm$ 0.147 Rm$^2$/GBq-hr (2.350 $\pm$ 0.054 R$cm^2$/mCi-hr)을 결정하였으며, 측정오차는 1$\sigma$ 는 2.2% 였다. 계산선량은 조사선량률 상수 4.69 R$cm^2$/h-mCi 와 Ir-192 에너지 스펙트럼을 이용한 선원자체 및 철에 대한 질량흡수계수를 통해 구했으며, 실제 측정선량과 평균 3.8 % 오차범위에서 일치하였다. 선량 등방성은 선원의 측방향과 축 및 대각선방향으로 전리함을 이용하여 측정한 결과 3 % 이내 균등한 선량을 나타내었으며, 필름선량에서도 균등선량분포를 확인할 수 있었으며, Co-60 선원과 유사한 선량분포를 얻었을 수 있었다. 특히 본 연구의 선량특성조사는 강내조사선량선원 대체용의 선원개발과 선량계획 전산화의 근거가 될 것으로 믿는다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권9호
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• pp.3945-3949
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• 2015

Background: For brachytherapy of cervical cancer, applicator shifts can not be avoided. The present investigation concerned Utrecht interstitial applicator shifts and their effects on organ movement and DVH parameters during 3D CT-based HDR brachytherapy of cervical cancer. Materials and Methods: After the applicator being implanted, CT imaging was achieved for oncologist contouring CTVhr, CTVir, and OAR, including bladder, rectum, sigmoid colon and small intestines. After the treatment, CT imaging was repeated to determine applicator shifts and OARs movements. Two CT images were matched by pelvic structures. In both imaging results, we defined the tandem by the tip and the base as the marker point, and evaluated applicator shift, including X, Y and Z. Based on the repeated CT imaging, oncologist contoured the target volume and OARs again. We combined the treatment plan with the repeated CT imaging and evaluated the change range for the doses of CTVhr D90, D2cc of OARs. Results: The average applicator shift was -0.16 mm to 0.10 mm for X, 1.49 mm to 2.14 mm for Y, and 1.9 mm to 2.3 mm for Z. The change of average physical doses and EQD2 values in Gy${\alpha}/{\beta}$ range for CTVhr D90 decreased by 2.55 % and 3.5 %, bladder D2cc decreased by 5.94 % and 8.77 %, rectum D2cc decreased by 2.94 % and 4 %, sigmoid colon D2cc decreased by 3.38 % and 3.72 %, and small intestines D2cc increased by 3.72 % and 10.94 %. Conclusions: Applicator shifts and DVH parameter changes induced the total dose inaccurately and could not be ignored. The doses of target volume and OARs varied inevitably.