• 한국융합학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.89-95
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• 2016

본 실험의 목적은 두부 팬텀 MDCT에서 5 종류의 환자고정자 패드를 이용하여 노이즈, 신호대 잡음비, 선량에 대하여 방사선감수성이 민감한 안와 와 기저핵 부위를 기준으로 영상의 질을 평가하고자 하였다. 영상의 노이즈는 AP가 가장 높게 나타났으며, 신호대 잡음비는 가장 낮게 나타났다. 환자고정자 재료 5(UP, RP, PP SP, AP) 종류 중 신호대 잡음비가 가장 높은 것은 UP 이었지만 RP, PP와 더불어 통계적 유의성이 없었고(p>0.05), UP, RP, PP와 SP, AP는 통계적 유의성이 있었다(p<0.05). 이러한 원인은 방사선을 입사했을 때 SOML의 기준선에 따른 검출기의 흡수선량정도와 각각의 재질의 성분에 따라 방사선 흡수선량이 다르기 때문에 노이즈 차이를 발생하게 된다. 안와 기저핵의 CTDIvol(mGy)와 DLP 값은 각각 56.95, 911.50로 환자고정자 재료에 따라 선량의 차이는 없었다. 결론적으로, 5 종류의 환자고정자 패드는 각각의 차이를 구별할 수 있었으며 SP, AP 보다 UP, RP, PP 사용은 임상적으로 유용한 정보를 제공할 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권1호
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• pp.17-24
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• 1997

선형가속기를 이용한 뇌정위 방사선수술을 시행하기 위하여 PC에서 실행 가능한 치료 계획시스템을 개발하였다. 128 MB RAM 용량의 Pentium Pro 200 MHz의 PC에서 Windows 95를 기반으로 하였으며, Research Systems사의 프로그램 제작 툴인 IDL을 이용하여 프로그래밍 하였다. Brown-Robert-Wells(BRW) 정위틀을 두개골에 고정한 후 전산화단층촬영을 시행하여 얻은 영상데이터를 광자기디스크를 이용하여 PC에서 입력받을 수 있도록 인터페이스를 구축하였다. 영상데이터를 입력시킨 후 각 단면영상에서의 정위틀의 위치를 자동으로 인식하고 정위좌표계를 설정하여 단변영상의 좌표, 기울어짐, 축소율 등을 정확히 계산하여 보정할 수 있다. 좌표계의 설정이 이루어지면 각 단면에서 표적 및 방사선 민감 조직들의 외곽선을 입력, 수정한다. 외곽선의 입력이 종료되면 표적의 중심이 결정되고 방사선 수술을 위한 빔의 설계한다. 빔 설계의 효율성을 위하여 Beam's eye view(BEV) 및 Room's eye view(REV)를 동시에 확인할 수 있도록 개발하였다. 빔의 설계가 끝나면 3 차원적인 선량계산을 시행한다 .5개의 arc로 설계하였을 때 선량계산에 소요되는 시간은 약 1-2 분이었다. 선량분포는 각 단면영상에서 확인할 수 있으며 표적 및 주변 방사선 민감 조직들의 Dose-Volume Histogram(DVH)을 평가하여 선량분포 및 치료계획의 합리성을 정량적으로 분석할 수 있도록 구현하였다. 기본적인 기능을 지원하는 PC 기반의 뇌정위 방사선수술을 위한 치료계획시스템으로 앞으로 임상적용이 가능할 것으로 생각된다.

• 대한두경부종양학회지
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• 제26권2호
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• pp.171-177
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• 2010

연구목적 : 비인두암 환자들을 대상으로 방사선치료 시 삼차원입체조형치료기법과 용적세기조절회전치료기법을 비교하고 이하선을 포함한 정상조직 보호에 있어 그 차이점을 알아 보고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 비인두암 환자 5명을 대상으로 치료계획용 CT(computed tomography)를 시행 후 삼차원입체조형방사선치료계획 과 용적세기조절회전치료계획을 시행하였다. 이를 바탕으로 얻은 선량분포, conformity index(CI) 그리고 선량체적 히스토그램을 통해 손상위험장기(organ at risk)와 계획용표적체적(planning target volume)을 비교 분석하였다. 결 과 : 분석결과 이하선에 조사되는 평균선량이 용적세기조절회전치료계획에서는 43.9%로 삼차원입체조형치료계획에서의 89.4% 보다 유의하게(p=0.043) 감소하였다. 계획용표적체적 conformity index의 경우 용적세기조절회전치료계획 (CI=1.06)에서 삼차원입체조형치료계획(CI=2.55) 보다 유의하게(p=0.043) 향상된 결과를 보였다. 결 론 : 비인두암 환자에서 용적세기조절회전 치료계획 시 삼차원입체조형치료계획 보다 유의하게 이하선에 평균선량이 줄었고 계획용 표적체적에 대한 conformity도 유의하게 향상되는 결과를 보였다. 본 연구가 적은 수의 환자를 대상으로 하였으나 용적세기조절회전치료기법을 시행 시 구강건조증의 발생을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 향후 더 많은 환자군을 대상으로 한 임상연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1714-1720
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• 2012

다중 검출기 컴퓨터단층촬영(multi-detector computed tomography; MDCT) 장비에서 이용되는 다양한 자동노출제어(automatic exposure control; AEC) 시스템에 대한 선량 감소 정도와 영상의 품질을 비교 평가하였다. 연구에 이용한 AEC 시스템은 General Electric(GE)사의 Auto-mA 3D, Philips사의 DoseRight, 그리고 Siemens사의 Care Dose 4D를 이용하였다. 모든 실험에서 X-선 노출 조건을 가능한 한 동일하게 하였다. 다양한 AEC 시스템에서 선량 감소 평가는 인체 모형을 이용하여 고정관류기법과 비교하여 평가하였다. 또한 영상 품질은 CT 계수(number)의 표준 편차를 이용하여 영상의 잡음을 측정하였다. 그 결과 AEC 시스템을 적용할 때 Auto-mA 3D는 35.3%, DoseRight는 58.2%, Care Dose 4D는 48.6%의 최대 선량감소가 있었으며, 영상품질에서는 Care Dose 4D의 강함/약함 (Strong/Weak)의 조합에서 유의한 차이가 없었다(P=0.269). 이런 다양한 AEC 시스템의 적용은 고품질의 영상을 유지하면서 선량을 감소하는데 매우 유용 할 것이라고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제6권2호
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• pp.269-276
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• 1988

정위다방향 단일 고선량 조사는 비침습적으로 두개골에 중추신경계 정위수술기구(Stereotactic frame)를 고정시켜 병소부위를 정확히 조준한 후 작은 조사야들을 통하여 단일고선량을 병소부위에 집중시킴으로써 이를 파괴시키거나 생물학적 효과를 유도하는 것으로 정의되고 있다. 이 방법은 비침습적이며 병소부위를 중심으로 여러 방향으로부터 방사선을 조사하므로서 병소부위에는 고선량을 집중시키고 주위정상 뇌조직에 가는 선량을 최소한으로 줄일 수 있다. 또한 1회에 주는 방사선량은 보편적 인 다분할 조사방법에 의한 것 보다 동일한 선량을 비교해 볼 때 그 생물학적 효과가 3-4배로 높다. 이 방법은 크기가 작고 수술이 불가능한 두개내 심부종양 즉, 뇌하수체 종양, 두개인두관종양, 송과체종양, 수막종, 청신경초종 및 혈관기형등에 주로 시도하여 왔다. 저자들은 1988년 7월부터 10월까지 6MV 선형가속기를 이용하여 병소가 3cm이하로 작고 수술이 불가능한 두개내 심부뇌종양 5예(청신경초종, 재발성 두개인두관종양, 혈관아세포종, 송과체세포종 및 뇌하수체 소선종, 각각 1예)와 동정맥성 기형 3예에 대해서 정위다방향 단일고선량조사를 시행하였기에 그 방법과 중간성적을 보고하는 바이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제27권1호
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• pp.35-41
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• 2009

목적: 유방암 환자에서 부분적 유방절제술 후 내유림프절(internal mammary lymph node: IMN)을 포함하여 방사선 치료하기 위한 최적의 치료 방법을 찾고자 하였다. 대상 및 방법: 초기 유방암으로 부분적 유방절제수술을 받고 방사선치료를 받은 10명의 환자들의 CT simulation 데이터를 얻어서 각 환자들에서 4가지 치료방법을 계획하고 평가하였다. 5명은 오른쪽 유방을, 나머지 5명은 왼쪽 유방을 치료 받았다. 각 환자에서 유방, 쇄골 상부 림프절(supraclavicular lymph node: SCL), IMN (위쪽 3개의 늑골 사이에 있는 림프절만 포함)을 조사하는 치료계획을 하였다. IMN을 조사하는 방법으로 4가지 방식, 즉 표준적인 접선방향 치료(Standard Tangential Field: STF), 확장접선치료 방법(Wide Tangential Field, WTF), 부분 확장접선치료 방법(Partially Wide Tangential Field: PWT), 광자와 전자를 혼합한 방법(Photon-Electron Mixed 5 Field: PEM)을 사용하였다. SCL field는 3 cm에, 유방조직은 중심점에 50.4 Gy를 28회에 나누어 치료하도록 처방하였다. 결과: 각각의 치료 기법은 환자마다 차이는 있었으나 뚜렷한 특징을 보였다. 유방조직의 선량은 각 치료 기법마다 큰 차이가 없었다. IMN는 치료 기법마다 차이가 있으나 STF를 제외한 세 가지 방법은 대체로 IMN을 잘 감싸고 있었다. 왼쪽 유방을 치료하는 경우 심장이 받는 선량은 고선량 영역에서는 WTF, PWT, PEM, STF의 순으로 많은 체적에 선량을 받았으며 낮은 선량 영역에서는 PEM, WTF, PWT, STF의 순이었다. 동측 폐의 선량 역시 마찬가지의 순서를 보였다. Lyman-Kutcher-Burman model에 의한 방사선 폐렴에 대한 NTCP는 개인별 편차가 컸다. 대체로 STF가 가장 작고 PWT가 다음이었으나 PEM와 WTF의 경우는 환자마다 큰 차이를 보였다. 결론: 환자들의 다양한 체형에도 불구하고 IMN를 포함하여 치료하는 경우 PWT가 폐와 심장의 조사선량을 줄이고 IMN에 표적선량을 전달하는데 적합한 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.1-24
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• 2013

방사선 치료 시 보다 정확한 환자자세 및 종양위치 확인을 위해 다양한 형태의 방사선영상장치들이 사용되면서 이에 따른 환자 피폭 관리의 필요성이 증대되고 있다. 진단영상의학 분야에서는 의료방사선 이용의 급격한 증가로 인해 이에 의한 2차 암발생률 증가에 대한 보고들이 사회적인 반향을 일으켰고, 투시촬영 및 CT 등에 의한 과다 피폭 사례가 밝혀지면서 이를 막기 위해 image gently, image wisely 캠페인이 수년전부터 미국을 중심으로 확산되고 있다. 반면에 방사선 종양학 분야에서는 방사선치료로 받는 선량에 비해 영상선량은 무시할 수준이어서 아직까지 이에 대한 관심이 상대적으로 작은 게 사실이다. 하지만 암의 조기 발견, 방사선치료 성적의 향상 등으로 환자의 기대수명이 증대되고 있고, 특히 소아의 경우 상대적으로 높은 방사선 민감도 및 기대 수명을 고려할 때 방사선장해방어를 위해 ALARA (As Low As Reasonably Achievable) 원칙에 입각하여 영상유도 방사선치료에 수반되는 영상선량의 적절한 관리가 필요하다고 사료된다. 하지만 영상유도기법으로 인해 방사선치료의 정확도를 높이고 고 선량이 피폭되는 치료범위를 더 작게 할 수도 있기 때문에 단순한 최소화가 아닌 최적화가 이루어져야 하겠다. 이러한 맥락에서 본 가이드라인에서는 (1) 영상유도기술 및 수반되는 영상선량에 대해 정리하고, (2) 영상유도 장비 및 이용실태에 대한 국내 현황을 파악, (3) 적절한 영상유도를 위한 최적화 방안들을 모색하여 권고안을 제시하고자 한다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.137-147
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• 2014

목 적 : 호흡연동 용적변조 회전방사선치료(Gated Volumetric Modulated Arc Therapy)에서 환자의 호흡주기 변화에 따른 선량전달의 정확성을 검증하고자 한다. 대상 및 방법 : 실험에는 TrueBeam STxTM(Varian Medical Systems, Palo Alto, CA)치료기를 사용하였다. 인체모형등가팬텀(Rando Phantom, Alderson Resarch Laboratories Inc. Stamford. CT, USA)의 전산화단층영상에 전산화치료계획시스템(Eclipse 10.0, Varian, USA)을 이용하여 10 MV FFF(Flatenning Filter Free), 선량률 1200 MU/min으로 1500 cGy/fx(Case1, 2, 3)과 220 cGy/fx(Case4, 5, 6)의 치료계획을 수립하였다. $QUASAR^{TM}$ Respiratory Motion Phantom(Modus Medical Devices Inc)을 이용하여 1.5, 2.5, 3.5, 4.5 sec의 일정한 호흡주기와 평균호흡주기가 2.2, 3.5 sec인 환자의 호흡주기를 재현하였고 위상모드 30~70% 구간에서 방사선이 조사되도록 설정하였다. 각각의 호흡 조건에서 2차원 이온전리함 배열 검출기(I'mRT Matrixx, IBA Dosimetry, Germany)와 MultiCube Phantom(IBA Dosimetry, Germany)을 이용하여 측정하였고 세기변조 방사선치료 분석 프로그램(OmniPro I'mRT, IBA Dosimetry, Germany)을 이용하여 Gamma pass rate(3 mm, 3%)을 비교하였다. 결 과 : Case 1, 2, 3, 4, 5, 6의 Gamma pass rate은 일정한 호흡주기 1.5 sec에서 100.0, 97.6, 98.1, 96.3, 93.0, 94.8%, 2.5 sec에서 98.8, 99.5, 97.5, 99.5, 98.3, 99.6%, 3.5 sec에서 99.6, 96.6, 97.5, 99.2, 97.8, 99.1%, 4.5 sec에서 99.4, 96.3, 97.2, 99.0, 98.0, 99.3%의 결과를 보였다. 환자의 호흡을 재현한 경우 평균 호흡주기 2.2 sec에서는 97.7, 95.4, 96.2, 98.9, 96.2, 98.4%, 3.5 sec에서는 97.3, 97.5, 96.8, 100.0, 99.3 99.8%의 결과를 보였다. 결 론 : 2.5 sec이상의 일정한 호흡주기와 환자의 호흡을 재현한 실험에서 Gamma pass rate 95%이상의 임상적으로 신뢰할 만한 결과를 보였다. 일정한 호흡주기 1.5 sec의 Case 5, 6 에서 93.0, 94.8%의 결과를 보였으나 100명의 환자 호흡주기 분석 결과 1.5 sec의 호흡을 지속했던 경우는 없었던 점으로 보아 대부분의 호흡조건에서 정확한 선량전달이 가능함을 확인 하였다. 다만 극히 짧은 호흡주기로 인한 오차발생 가능성을 배제할 수 없기 때문에 치료전 선량전달 정확성 검증이 선행되어야 하며 모의치료시 환자 교육으로 안정된 호흡을 유지하고 정확한 모니터링을 통해 치료중 환자 호흡변화에 대처한다면 더욱 안정적이고 정확한 치료가 이루어질 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.329-336
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• 2014

목 적 : 인공 유방 확대술을 받은 환자가 유방암 방사선치료를 받을 경우 유방의 크기별로 치료 조사야와의 거리에 따른 치료반대 측 유방조직에 피폭되는 선량 및 차폐의 효율성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 인체팬텀(Rando-phantom)을 이용하여 유방 모형의 크기별 (200 cc ~ 500 cc) CT영상을 획득한 후 크기 별로 일 선량 180 cGy의 왼쪽 유방암 방사선 치료계획을 세웠다. 유방 모형이 커질수록 치료 반대 측 유방모형의 표면과 X선의 진행지점 사이에 발생하는 거리가 가까워지게 설정하였고, 체표에 입사하는 선속중심축을 기준으로 3 cm, 6 cm 떨어진 점에서 반대측 유방 표면에 수직으로 내린 거리를 각 A point, B point로 설정하였다. 그리고 유두지점에서 외측으로 2 cm 되는 점을 C point, 체표중앙에서 외측으로 6 cm 되는 점을 D point로 설정하였다. 유방 모형의 크기별로 각 측정지점에 MOSFET을 부착하여 6 MV, 10 MV, 15 MV의 X선 에너지로 조사하여 측정하였다. 이와 동일한 조건으로 납 2 mm의 두께로 차폐한 후의 선량 값과 납 2 mm 아래에 bolus 3 mm를 부착하여 차폐한 후의 선량 값을 얻었다. 결 과 : 유방 모형이 200 cc에서 500 cc로 커짐에 따라 유방 모형의 표면과 X선의 진행지점과의 거리가 A point에서는 2.14 cm에서 최대 1.23 cm으로 근접하였고 B point에서는 2.55 cm에서 1.31 cm으로 근접하였다. 유방 모형의 크기에 따라 180 cGy 기준으로 200 cc 대비 500 cc의 산란선 측정값이 A point에서 3.22 ~ 4.17%, B point에서 4.06 ~ 6.22%, C point는 0.4~0.5% 증가하였고, D point에서는 크기별로 측정값의 차이가 0.4% 미만이었다. X선 에너지가 커짐에 따라 6 MV 대비 15 MV X선에서 180cGy 기준으로 산란선이 A point에서는 4.06~5%, B point에서는 2.85~4.94%, C point에서는 0.74~1.65% 증가하였고, D point에서는 측정값 차이가 0.4% 미만이었다. 차폐체로 납 2 mm를 사용하였을 경우 A와 B point에서 평균 9.74%, C point에서 2.8%, D point에서 1% 미만의 산란선 감소효과가 있었고, 납과 bolus를 함께 차폐하였을 경우 A와 B point에서 평균 9.76%, C point에서 2.2%, D point에서 1% 미만의 산란선 감소효과가 있었다. 결 론 : 일반적으로 인공 유방 확대술을 받은 환자의 경우 유방의 크기에 따라 치료 반대편 유방 표면과 치료조사야의 거리가 가까울수록 유방 표면이 받는 산란선이 증가하였다. 동일한 크기의 유방 모형에서는 사용 X선 에너지가 커질수록 산란선에 의한 피폭이 증가하는 경향을 보였고, 이는 사용 X선의 에너지 선택에 있어 유방암의 방사선 치료계획에서 허용되는 한도에서는 낮은 X선 에너지의 사용이 반대측 유방의 선량 감소에 유리할 것으로 여겨진다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권1호
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• pp.45-52
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• 2015

목 적 : 전립선암의 방사선치료는 치료기법에 따라 주요장기와 정상조직의 선량분포에 차이가 나타난다. 본 연구에서는 전립선암 환자의 수술 후 방사선치료 시 직장풍선을 삽입한 환자에게 회전수를 달리한 용적변조회전치료(volumetric modulated arc therapy, VMAT)계획과 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy, IMRT)계획을 각각 수립하여 선량분포 특성을 비교하고 치료의 효율성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 전립선암 수술 후 방사선 치료를 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 직장풍선을 삽입한 환자의 CT영상을 3 mm 두께로 획득하고 Eclipse (Ver 11.0, Varian, Palo Alto, USA)를 사용하여 HD120MLC가 장착된 Truebeam STx (Varian, Palo Alto, USA)의 10 MV 에너지를 적용하였다. 환자마다 1 Arc, 2 Arc VMAT계획과 7조사면의 IMRT계획을 수립하였으며 각 치료계획의 선량체적제한과 plan normalization 값은 동일하게 적용하였다. 수립된 세 가지 치료계획을 평가하기위해 PTV의 coverage, conformity index (CI), homogeneity index (HI)를 비교하였고, PTV주변 정상조직의 선량퍼짐정도를 알아보기 위해 50% 등선량체적과 PTV체적의 비($R_{50%}$)를 산출하였다. 결정장기 (organ at risk, OAR)에서는 직장의 $D_{25%}$와 방광의 $D_{mean}$을 비교하였고 치료의 효율성을 평가하기 위해서 총 MU와 조사시간을 측정하였으며, 각 평가항목별 결과는 환자 10명의 평균값으로 비교분석하였다. 추가적으로 선량전달 정확도를 검증하기 위해 EPID를 이용한 portal dosimetry를 진행하였다. 결 과 : 각 치료계획에서 나타난 PTV coverage와 HI의 차이는 크지 않았지만 CI는 1A-VMAT, 2A-VMAT, 7F-IMRT에서 각각 1.036, 1.035, 1.230으로 VMAT에 비해 7F-IMRT가 높았고(p=0.00), $R_{50%}$는 3.083, 3.054, 3.991로 2A-VMAT이 제일 낮았고 7F-IMRT에서 가장 높게 나타났다(p=0.00). 치료계획에 따른 직장의 $D_{25%}$는 VMAT에서 비슷했지만 7F-IMRT가 약 7% 높게 나타났고(p=0.02), 방광의 $D_{mean}$은 큰 차이가 없었다(P>0.05). 총 MU는 1A-VMAT, 2A-VMAT, 7F-IMRT에서 각각 494.7, 479.7, 757.9로 7F-IMRT가 가장 많았고(p=0.00), 조사시간은 65.2초, 133.1초, 145.5초로 1A-VMAT이 확연히 짧았다(p=0.00). portal dosimetry 검증에서는 모든 치료계획에서 99.5% 이상의 gamma pass rate(2 mm, 2%)을 보였다(P=0.00). 결 론 : 본 연구결과 직장풍선을 삽입한 전립선암 환자의 수술 후 방사선치료 시, 치료기법에 따른 PTV coverage의 차이는 크지 않았지만 1A, 2A-VMAT이 7F-IMRT에 비해 정상조직과 직장선량을 낮추는데 효과적이었다. VMAT중에서는 $R_{50%}$와 MU가 2A-VMAT에서 다소 낮았지만 조사시간이 짧은 1A-VMAT이 치료에 더 효율적이며 환자의 치료 중 움직임 또한 줄일 수 있을 것으로 사료된다.