• 대한방사선치료학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.87-99
• /
• 2016

목 적 : 종양의 위치에 따라 단일에너지를 이용한 치료계획과 이중에너지를 사용하는 치료계획을 정위적방사선 치료에 적용하여 실제 종양에 부여되는 선량의 변화와 종양과 인접한 부분에 위치하는 정상조직의 선량을 비교하여 임상적 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 총 10명의 환자 CT 영상을 획득한 후 각각 단일에너지, 이중 에너지에 대한 체적변조회전치료 기법에 대한 치료 계획을 수립하였다. 종양 측 변화 요인을 분석하기 위하여 조형계수(CI)와 균질성 지수(HI), 최대 선량을 각각 계산했으며, 정상 조직에 대한 선량 분포를 비교하기 위하여 $V_{10}$과 $V_5$, 종양에 가장 근접한 첫 번째 ~ 네 번째 갈비뼈($1^{st}{\sim}4^{th}$ Rib), 척수(Spinal Cord), 식도(Esophagus)와 기관(Trachea)를 선정하였다. 또한 계획한 선량 분포가 실제 전달되는 정확성을 확인하기 위하여 2차원 이온전리함 배열을 이용하여 선량 측정을 시행하였다. 결 과 : 종양 측 인자의 경우 조형계수와 균질성 지수는 두 에너지를 사용했을 경우가 1에 가까운 값을 나타냈다. 최대 선량의 경우 앞쪽 흉벽은 약 2%, 등쪽 종양의 경우는 동등한 값을 나타냈다. 정상 조직의 경우 앞쪽 흉벽 종양은 인접한 갈비뼈에서 두 에너지를 동시에 사용한 경우 각각 4%, 5% 감소하였고, 기관지의 경우 11%, 17% 감소하였다. 폐의 선량 분포의 경우 $V_{10}$의 경우 1.5%, $V_5$의 경우 1%로 감소함을 나타냈다. 뒤쪽 흉벽의 경우 종양에 인접한 갈비뼈는 두 에너지를 이용한 경우에서 각각 6%, 1%, 4%, 12% 감소하였고, 폐의 선량 분포에서는 $V_{10}$ 3%, $V_5$ 3.1% 감소됨을 나타내었다. 선량 측정의 경우 모든 에너지에서 감마지표 3mm/3%의 결과에 부합하였다. 결 론 : 단일 에너지를 이용한 치료 계획 보다 두 에너지를 동시에 사용하는 경우가 표재성 종양에 대해 보다 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제22권2호
• /
• pp.155-163
• /
• 2004

목적 : 두경부에 방사선 치료를 받는 환자에서 투과선량측정시스템을 적용하여 시스템의 재현성과 선량 계산 알고리즘의 정확도를 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 대상 및방법 : 2001년 9월 5일부터 9월 18일까지 괴 MV선형가속기를 이용하여 두경부에 방사선치료를 시행한 환자를 대상으로 하였으며, 3회 이상의 측정을 시행하고 조사야의 중심이 차폐되지 않은 35명의 환자를 대상으로 분석을 시행하였다. 매일 환자의 치료 시작 전과 치료 중 한 시간 간격으로 10$\times$10 cm$^{2}$개방 조사야에 100 MU을 조사하고 측정을 시행하여 시스템의 안정성 및 재현성을 확인하였다. 투과선량 계산 알고리즘의 정확도를 평가하기 위하여 두경부 방사선치료 환자에서 투과선량의 예상치를 구하고 측정치와 비교하였다. 투과선량 예상치는 환자의 CT 또는 MR 영상과 모의치료 시의 X-선 필름을 사용하여 방사선 투과 부위의 골조직, 공기, 지방조직의 두께를 측정하고 이에 대한 불균질 조직의 영향을 보정하였다. 결과 : 10$\times$10 cm$^{2}$개방 조사야에 100 MU을 조사하여 측정을 시행하였을 때 측정치의 일 중의 오차가 $\pm$0.5$\%$ 이내이고 일간의 오차가 $\pm$1.0$\%$ 이내로 시스템의 안정성 및 재현성을 확인할 수 있었다. 투과선량 예상치와 실제 측정치 간의 평균 오차는 뇌 부위 치료 환자에서는 $\pm$5$\%$ 이하, 두부 치료 환자에서는 $\pm$2.5$\%$ 이하, 경부 치료 환자에서는 $\pm$5$\%$ 이하이었다. 결론 : 투과선량측정시스템의 안정성과 재현성을 확인할 수 있었고, 외부 형태가 불규칙하고 불균질 조직이 포함되는 부위에 대하여 CT, MR 등의 영상을 이용하여 불균질 조직에 대한 보정을 함으로써 정확한 예상치를 구할 수 있음을 확인하였다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제32권
• /
• pp.31-39
• /
• 2020

목 적: 본 연구는 HalcyonTM과 TrueBeamTM에서 사용하는 6MV-FFF(Flattening Filter Free) 에너지를 이용하여 전산화치료계획시스템(Treatment Planning System, TPS)에서 계산된 선량과 광자극형광선량계(Optically Stimulated Luminescence Dosimeter, OSLD)로 측정된 표재 선량(Superficial dose)을 비교하고자 한다. 재료 및 방법: 팬텀연구를 위해 인체모형 팬텀(Human Phantom)의 CT 영상을 이용하여 치료계획시스템에서 성문암(Glottic cancer)과 유사한 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV)과 두경부위의 등 중심점(Iso-center) 위치에 측정을 위한 Point(M), Point(R), Point(L)의 구조물을 설정하고 체표윤곽(Body contour)에 5mm Bolus를 적용하였다. 그 후 전산화치료계획은 HalcyonTM과 TrueBeamTM의 6MV-FFF 에너지를 이용하여 정적(Static) 세기변조방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)와 용적변조회전치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)계획을 각각 수립하였다. 전산화치료계획과 동일하게 재현하기 위해 OSLD를 등 중심점에 위치시키고 5mm Bolus를 적용하여 선량 전달 후 오차율을 비교하였다. 결 과: 인체모형 팬텀을 사용한 실험 결과 HalcyonTM의 전산화치료계획시스템에서의 점 선량과 OSLD를 이용한 선량 측정의 오차율의 절댓값의 평균은 VMAT, IMRT 각각 1.7±1.2%, 4.0±2.8%로 확인되었으며, TrueBeamTM의 오차율의 절댓값의 평균은 VMAT, IMRT 각각 2.4±0.4%, 8.6±1.8%로 확인되었다. 결 론: 실험결과 HalcyonTM을 기준으로 TrueBeamTM에서 VMAT과 IMRT 각각 2.4배, 3.6배 더 큰 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 토대로 표재 선량에 대한 정확한 선량평가가 이루어져야 하는 경우, TrueBeamTM보다 HalcyonTM에서 정확한 선량 평가가 이루어질 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.295-302
• /
• 2022

희박뷰 전산화단층촬영(computed tomography; CT) 영상화 기술은 피폭 방사선량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 획득한 투영상의 균일성을 유지하고 잡음을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 재구성 영상 내 인공물 발생으로 인하여 화질 및 피사체 구조가 왜곡되는 단점이 있다. 본 연구에서는 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소를 위해 wavelet 변환과 잔차 학습(residual learning)을 적용한 콘볼루션 신경망(convolutional neural network; CNN) 기반 영상화 모델을 개발하고, 개발한 모델을 통한 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소 정도를 정량적으로 분석하였다. CNN은 wavelet 변환 층, 콘볼루션 층 및 역 wavelet 변환 층으로 구성하였으며, 희박뷰 CT 영상과 잔차 영상을 각각 입출력 영상으로 설정하여 영상화 모델 학습을 진행하였다. 영상화 모델 학습을 위해 평균제곱오차(mean squared error; MSE)를 손실함수로, Adam 함수를 최적화 함수로 사용하였다. 학습된 모델을 통해 입력 희박뷰 CT 영상에 대한 예측 잔차 영상을 획득하고, 두 영상간의 감산을 통해 최종 결과 영상을 획득하였다. 또한 최종 결과 영상에 대한 시각적 특성, 최대신호대잡음비(peak signal-to- noise ratio; PSNR) 및 구조적유사성지수(structural similarity; SSIM)를 측정하였다. 연구결과 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 통해 희박뷰 CT 영상의 인공물이 효과적으로 제거되며, 공간분해능이 향상되는 결과를 확인하였다. 또한 wavelet 변환과 잔차 학습을 미적용한 영상화 모델에 비해 본 연구에서 개발한 영상화 모델은 결과 영상의 PSNR 및 SSIM을 각각 8.18% 및 19.71% 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 이용하여 희박뷰 CT 영상의 인공물 제거는 물론 공간분해능 향상 및 정량적 정확도 향상 효과를 획득할 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제24권4호
• /
• pp.211-216
• /
• 2006

목 적: 최근 국내 방사선 치료의 발전 경향, 시설 장비와 인적 현황 등 인프라와 특징을 조사하고, 국내 방사선종양학분야의 발전 방향을 모색하려 한다. 대상 및 방법: 2006년도 방사선종양학과 전공의 지도 감독에 관한 실태 조사를 위하여 2006년 7월, 전문의, 전공의, 의학 물리사, 간호사, 방사선사 등 인력 및 치료 장비 인프라 조사와 함께 향후 확장 계획에 관한 조사를 실시하였다. 국내 61개 기관의 치료 시설 등급 결정은 IAEA 조사연구에서 사용한 기준에 따라서 분류하였다. 결 과: 2006년 7월 현재 한국에 설치된 방사선종양학과는 61개 병원이며, 132명의 전문의와 50명의 전공의를 포함하여 선량계산사 및 의학물리사 64명, 방사선사 369명 간호사 130명 등 745명의 인력이 2004년도 기준으로 28,789명 신환의 방사선치료 업무를 담당하고 있다. 방사선치료기는 메가볼티지 치료기가 104대 설치되어 있고 선형가속기가 96대, 코발트 원격치료기 2대, 토모치료기 3대, 사이버나이프가 2대, 한 대의 양성자 치료기가 설치되어 있다. 강내치료 장치는 41개 병원에 설치되어 있으며 이 중 35개 병원에서 고선량률 강내치료기, 6개 병원에서 저선량률 강내치료 장치가 설치 운영되고 있다. 국내 61개 병원의 IAEA기준에 따른 분류에서는 level 0이 2곳, level 1이 15곳, level 2가 19곳이고, level 3 즉 강도조절 방사선치료, 정위적 방사선치료, 수술 중 방사선치료가 가능한 시설이 25곳으로 매우 높은 질의 치료를 시행함을 보여준다. 결 론: 최근 치료시설과 방사선치료 관련 인적 인프라는 현저한 증가 추세에 있다. 즉, 선형가속기의 증가와 함께 코발트 치료기는 현격한 감소를 보이며 토모치료기, 사이버나이프 등 첨단 치료 장치가 증가하는 경향이다. 한국의 메가볼티지 치료기의 숫자는 인구 백만 명당 2.1대로서 향후 방사선치료의 필요성과 적응증이 계속 증가되는 추세에 있어서 치료기의 증가가 필요한 실정이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
• /
• 제41권3호
• /
• pp.209-214
• /
• 2018

The results of CBCT was obtained using image guided radiation therapy for radiation therapy in 5 prostate cancer patients. Using these results, we compared and evaluated the dose changes according to the treatment plan depending on the volume and position of bladder, rectum, and prostate. The 28 images of CBCT were acquired using On-Board Imaging device before radiotherapy. After the outline of bladder, rectum, and PTV, pCT images and CBCT images for radiotherapy were treated respectively. The volume of the bladder was increased by 105.6% and decreased by 45.2%. The volume of the rectum was increased by 30.5% and decreased by 20.3%. Prostate volume was increased by 6.3% and decreased by 12.3%. The mean dose of the rectum was higher in the CBCT than in the pCT, and V40 (equivalent to 40 Gy) of the bladder showed a reduction in all treatment regimens in the CBCT than in the pCT. Conformity treatment and homogeneity index of PTV showed better results in all treatment regimens using pCT than CBCT. It was found that the dose distribution of the pelvic internal organs varied greatly according to the patient 's condition and pretreatment.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제13권12호
• /
• pp.860-868
• /
• 2013

PET/CT Torso를 위해 방사성의약품($^{18}F$-FDG) 투여 후 환자 개인의 특성에 따라 환자로부터 방출되는 외부 방사선량률을 여러 가지 방법으로 측정하여 방사선 선원으로부터 안전성을 확보하고, 경각심을 제공함으로서 방사선 노출에 의한 작업종사자와 환자 보호자, 수시출입자 등의 피폭선량을 저감하기 위함이다. 2013년1월에서 6월까지 PET Torso를 시행하는 환자들 중 80명을 대상으로 방사성의약품을 투여 후 환자의 체형(비만도), 수분 공급, 신장 상태, 방사성의약품 투여량에 따라 시간 변화에 의한 환자로부터 방출되는 외부 방사선량률을 각각 측정 하였다. 방사성의약품 투여 직후부터 환자 개인의 특성에 따라 외부 방사선량률을 측정한 결과 방사성의약품 투여량이 증가할수록 외부 방사선량률이 높았고, 환자 체형에 따른 외부 방사선량률은 유의한 차이가 없었다. 수분을 공급 했을 때와 신장이 정상일 때가 그렇지 않을 때 보다 외부 방사선량률이 낮았다. 방사선 안전관리를 준수하기 위하여 방사선 작업종사자는 선원을 취급하기 전 충분한 교육과 모의 훈련을 통해 작업시간을 최소화 할 수 있도록 노력해야 할 것이며, 개인 방사선 방호구를 착용하여 외부 방사선원으로부터 피폭을 최소화 시켜야 한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제32권3호
• /
• pp.123-133
• /
• 2007

하지 정맥류 질환 환자를 대상으로 하지 정맥조영술 MDCT 검사에서 환자의 피폭선량을 최소화 하면서 최적의 진단영상을 묘출하기 위해 고정 관전류 기법과 Z-축 자동 관전류 변동 제어를 이용하여 CTDIvol(CT dose index volume), DLP(dose length product) 산출을 통한 영상의 노이즈를 측정하여 비교하였다. Monte Carlo simulation으로 200, 250, 300 mA에서 CTDIw, CTDIvol, DLP를 계산하여 고정 관전류 기법과 비교하였다. 고정 관전류 기법의 대상 환자는 50명(평균 나이, 46세; 연령 범위, 35-61세)으로 남성30명, 여성 20명 이었고, 평균 체중은 62.4 kg 이었다. Z-축 자동 관전류 변동 제어 대상 환자는 50명(평균 나이, 43세; 범위, 37-63세)으로 남성25명, 여성 25명 이었고 평균 체중은 60.1 kg 이었다. 고정 관전류 기법은 200, 250, 300 mA를 기준으로 하고, Z-축 자동 관전류 변동 제어는 노이즈 지수 10, 11, 12 HU에서 관전류 $70{\sim}450\;mA$ 범위 내에서 자동으로 선택하였다. 고정 관전류 기법과 Monte Carlo simulation 비교에서 200 mA에서의 CTDIvol은 차이가 없었으나, 250 mA, 300 mA 에서의 Monte Carlo simulation는 높았고, DLP는 모든 관전류에서 Monte Carlo simulation이 높게 측정 되었다. 노이즈는 고정 관전류에서 최소 $9.8{\pm}0.9\;HU$, 최대 $12.5{\pm}0.7\;HU$ 이었고, Z-축 자동 관전류 변동 제어에서는 최소 $11.3{\pm}0.8\;HU$, 최대 $12.9{\pm}0.7\;HU$이었다. Z-축 자동 관전류 변동 제어에서 노이즈 지수가 증가하면 CTDIvol과 DLP가 감소하였으나 노이즈는 증가하였다. 생식부위를 포함하는 하지 정맥조영술에서 Z-축 자동 관전류 변동 제어 방법이 고정 관전류 기법에 비해 선량을 감소하는 효과가 있었다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제20권1호
• /
• pp.34-40
• /
• 2002

목적 : 방사선치료가 세포매개면역을 저하시킨다는 보고들이 있었으나 이를 방사선치료 부위 안의 혈류와 관련해서 고려되지는 않고 있다. 본 연구는 폐암의 방사선치료 후에 발생하는 백혈구 감소, 특히 림프구의 감소를 후향적으로 분석하고, 면역억제의 한 기전으로서 방사선치료 부위 안의 많은 혈액량과 동적인 혈류가 관련될 수 있는지를 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 34명의 폐암환자 들을 대상으로 하였으며, 방사선치료 단독군(RT군)이 10명, 방사선치료와 화학요법 병용군(RT/CT군) 16명, 화학요법 단독군(CT군)이 8명이었다. 말초혈액의 전체 백혈구수와 림프구수, 전체 백혈구수 중 림프구수의 비율(림프구 율)을 방사선치료 전중후에, 화학요법 전후에 측정하였는데 방사선치료 중에는 매 주마다 검사를 하였고, 화학요법과 방사선치료 후에는 좀 더 긴 간격으로 하였다. 환자의 특성과 병변의 특성은 세 군간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아다. 치료방법에 있어서도 RT군과 RT/CT군 사이에 총 방사선량, 분할조사선량, 치료면적, 치료용적은 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 방사선치료를 시행한 군(RT군, RT/CT군)과 방사선치료를 시행하지 않은 군(CT군)의 평균 추적기간은 각각 6개월과 8개월이었다. 결과 : 치료 후 전체 백혈구수의 변화는 다른 치료군 간에 의미 있는 차이는 보이지 않았다. 방사선치료를 시행한 RT군과 RT/CT군은 방사선치료 후 훨씬 낮은 림프구수와 림프구 율을 보였다. 치료 전 림프구수와 최종 림프구수 사이의 감소는 방사선치료를 시행한 군과 시행하지 않은 군간에 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.044). 또한 림프구 율에 있어서도 치료 전과 최종 림프구 율 사이의 감소는 방사선치료를 시행한 군과 시행하지 않은 군간에 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.037). 결론 : 림프구 감소증은 화학요법만을 시행한 경우보다 방사선치료를 시행한 경우에 더 현저하였다. 그리고 이러한 림프구 감소증이 폐암의 흉부 방사선치료 후 면역감소의 한 원인이 될 수도 있겠다. 저 선량의 방사선조사 후 림프구의 아포토시스 유도를 보여준 이전의 몇몇 연구들을 함께 생각해 볼 때, 조심스럽게 제안하고 싶은 것은 혹시 본 연구에서 보이는 림프구 감소증이 방사선조사야 내의 많은 혈액량이나 역동적인 혈류와 약간의 관련성이 있을 수도 있다는 것이다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제13권4호
• /
• pp.403-409
• /
• 1995

목적 : 정위적방사선수술시 방사선조사가 이루어지기 전에 두개내의 정위적 표적을 실제 치료위치에서 직접 확인해서 방사선수술의 안정성과 정확성을 높이고자 함. 방법 : 실제 환자의 치료전에 두부의 인체모형의 조각들 사이에 선량측정용 필름을 넣고 가는 침의 끝으로 찌른 부분을 가상적인 표적으로 삼아 컴퓨터단층촬영용 localizer 를 달고 컴퓨터단층촬영을 한 후 방사선수술용컴퓨터로 영상획득을 해서 가상적 표적점의 정위적좌표를 구한다. 이어서 두부의 인체모형을 선형가속기의 table 에 고정시키고 앞에서 구한 표적점의 좌표에 선형가속기의 laser isocenter 를 일치시킨 후 혈관촬영용 localizer 를 달고 전후와 좌우방향의 사진을 찍는다. 이렇게 찍은 port 필름의 분석으로 얻은 정위적좌표와 컴퓨터단층 촬영의 영상획득 (image acquisition) 으로 이미 구한 정위적좌표를 비교해서 차이를 교정해 준 뒤 3 개의 arc 로 정위적 방사선수술을 시행하고 두부의 인체모형에 삽입되었던 필름을 현상하여 선량분포의 중심과 가는 침으로 만든 구멍으로 표시된 표적점의 거리를 필름농도계를 이용하여 측정한다. 실제 환자치료시에도 컴퓨터단층촬영용 localizer 와 혈관촬영용 localizer 를 써서 정위적좌표를 구하는 과정은 인체모형을 이용한 연구에서와 같다. 두 좌표의 차이를 교정한 후 실제 치료로 진행한다. 결과 : 인체모형연구에서는 선량분포의 중심과 표적점의 차이가 0.3 mm 로 잘 일치했다. 실제 환자 1 예 에서는 컴퓨터단층촬영의 영상으로 부터 구한 isocenter 의 좌표와 실제 치료위치에서 혈관촬영용 localizer 를 이용하여 구한 isocenter 의 좌표가 0.6 mm 의 차이를 보여 잘 일치하였다. 결론 : 방사선수술시 정위적 표적점을 방사선조사전에 치료위치에서 확인하므로써 방사선 수술과정의 정확성과 안전성을 높일 수 있었다.