• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.25-28
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• 2012

PET/CT에서의 환자의 피폭선량을 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 2012년 2월부터 2012년 3월까지 PET/CT검사를 위해 본원 핵의학과에 내원한 환자 149명(평균연령 $58{\pm}12.4$세)을 대상으로 하였고 장비는 Biograph True Point 40 (Siemens, USA)과 Gemini TF 64 (Philips, Cleveland)를 사용하였다. SIEMENS사의 Care Dose 4D를 사용하여 75명의 환자를 BMI 지수에 따라 세 집단으로 나누어 선량 감소율과 CTDI를 측정하였고 PHILIPS사의 D-dom을 이용하여 74명의 환자를 세 집단으로 나누어 선량 감소율과 CTDI를 측정하였다. 각 장비별로 세 집단 간의 측정값들이 유의한 차이를 보이는지 알아보기 위하여 SPSS Ver.18.0 통계분석프로그램을 이용하였다. 각각의 집단별로 평균값을 비교한 결과 Care Dose 4D를 사용했을 때 선량 감소율, CTDI 모두 p-value가 0.000으로서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. D-dom을 사용했을 때 집단 간의 p-value는 선량 감소율 0.284, CTDI 0.226으로서 p>0.05이므로 집단 간의 유의한 차이가 없었다. 집단별로 평균 선량 감소율과 CTDI를 분석한 결과 Care Dose 4D를 사용했을 때 각각 정상집단에서 53.4%, 5.3 mGy, 과체중집단에서 49.5%, 5.8 mGy, 비만 집단에서 42.0%, 6.6 mGy로 나타났다. 반면에 D-dom을 사용하였을 때는 각각 정상 집단에서 22.7%, 4.5 mGy, 과체중 집단에서 22.1%, 4.6 mGy, 비만 집단에서 22.9%. 4.5 mGy로 나타났다. D-dom의 원리인 투사각도에 따른 선량조절은 환자의 비만도에 영향이 많지 않음을 알 수 있었다. 그리고 Care Dose 4D의 경우에는 투사각도에 따른 선량조절뿐만 아니라 환자 장축의 감쇠계수에 따른 선량조절, 환자 사이즈에 따른 선량조절 원리를 사용하고 있다. 그러므로 환자 장축의 감쇠계수에 따른 선량조절과 환자 크기에 따른 선량조절 원리가 환자의 비만도에 영향이 있다고 생각된다. 비록 같은 BMI 집단 간에 환자의 체형에 따른 오차가 있다고 여겨지지만, 앞으로 더욱더 많은 연구가 이루어진다면 Dose Modulation Technic이 PET/CT검사에서 환자의 피폭선량을 줄이는데 많은 도움이 될 것으로 생각된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권7호
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• pp.1172-1184
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• 2021

Objective: The purposes of this study were to analyze the radiation doses for pediatric abdominopelvic and chest CT examinations from university hospitals in Korea and to establish the local diagnostic reference levels (DRLs) based on the body weight and size. Materials and Methods: At seven university hospitals in Korea, 2494 CT examinations of patients aged 15 years or younger (1625 abdominopelvic and 869 chest CT examinations) between January and December 2017 were analyzed in this study. CT scans were transferred to commercial automated dose management software for the analysis after being de-identified. DRLs were calculated after grouping the patients according to the body weight and effective diameter. DRLs were set at the 75th percentile of the distribution of each institution's typical values. Results: For body weights of 5, 15, 30, 50, and 80 kg, DRLs (volume CT dose index [CTDI_vol]) were 1.4, 2.2, 2.7, 4.0, and 4.7 mGy, respectively, for abdominopelvic CT and 1.2, 1.5, 2.3, 3.7, and 5.8 mGy, respectively, for chest CT. For effective diameters of < 13 cm, 14-16 cm, 17-20 cm, 21-24 cm, and > 24 cm, DRLs (size-specific dose estimates [SSDE]) were 4.1, 5.0, 5.7, 7.1, and 7.2 mGy, respectively, for abdominopelvic CT and 2.8, 4.6, 4.3, 5.3, and 7.5 mGy, respectively, for chest CT. SSDE was greater than CTDI_vol in all age groups. Overall, the local DRL was lower than DRLs in previously conducted dose surveys and other countries. Conclusion: Our study set local DRLs in pediatric abdominopelvic and chest CT examinations for the body weight and size. Further research involving more facilities and CT examinations is required to develop national DRLs and update the current DRLs.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.131-143
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• 2015

목 적 : MRI를 기반으로 한 CT fusion plan과 MRI only based plan을 비교함으로써 MRI only plan의 유용성을 평가하고, 나아가 Simulation과 치료계획을 포함한 방사선치료의 전 과정을 CT 촬영 없이 MRI 영상으로 구성하여 실시간 MR-IGRT를 구현하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 사용중인 BBB CT (Brilliance Big Bore CT, 16slice, Philips)와 Viewray MRIdian System (Viewray, USA)으로 환자 11명(Head and Neck 1명, Breast 5명, Lung 1명, Liver 3명, Prostate 1명)을 대상으로 CT & MR simulation 및 치료계획을 세웠다. Head and Neck, Breast, Prostate환자는 자유호흡(Free Breathing) 상태로, Lung과 Liver 환자는 흡기 호흡중지(Inhalation Breathing Holdng)상태로 Simulation을 진행하였다. Viewray의 Bore 크기 및 Coil 위치를 고려하여 환자 자세 및 고정기구를 동일한 조건을 유지하여 CT simulation을 시행하였다. Viewray MRIdian 시스템을 이용하여 MR 영상을 기반으로 한 CT fusion plan과 CT fusion 없이 [ICRU 46]에서 권고하는 폐, 공기, 뼈의 전자밀도를 입력한 동일한 조건의 MR only plan을 세웠다. Head and Neck, Breast, Prostate는 IMRT, Lung과 Liver 는 Gating치료계획을 세웠고, 치료계획의 평가는 PTV의 균질성 지표 (Homogeneity Index, HI)와 일치성 지표 (Conformity Index, CI), 그리고 각 PTV와 OAR의 DVH와 선량차이를 각각 비교하였다. 결 과 : 두 치료계획간 치료부위별 PTV에 대한 HI 값의 차이는 Head and Neck, Breast, Lung, Liver, Prostate 부위별로 각각 0.089, 0.26, 0.67, 0.2, 0.4%로 나타났으며, CI 값의 차이는 부위별로 각각 0.043, 0.84, 0.68, 0.46, 0.3%로 두가지 평가 값 모두 Head and Neck 부위가 가장 작은 차이를 나타냈다. PTV에 대한 평균선량 차이는 치료부위별로 각각 0.07, 0.29, 0.18, 0.3, 0.18 Gy로 나타났다. 이를 백분율로 나타냈을 때 0.06, 0.7, 0.29, 0.69, 0.44%으로 모두 1% 이하의 차이를 보였다. 두경부암의 각 OAR은 전체적으로 0.01~0.12 Gy의 평균선량 차이를 보였으며, 유방암은 0.04~0.06 Gy, 폐암에서는 0.01~0.21 Gy, 간암은 0.06~0.27 Gy, 전립선암은 0.02~0.23 Gy의 평균선량 차이를 나타냈다. 결 론 : MR 영상을 이용한 치료계획은 연부조직에서 탁월한 대조도를 나타낼 뿐만 아니라 CT fusion한 MR 치료계획과 비교했을 때 PTV의 HI, CI, 선량차이 모두 1%미만의 차이를 보였으며, OAR의 경우 비균질한 조직이 많은 부위일수록 최대 0.89 Gy 선량차이를 보였다. 이결과를 토대로 두경부암, 부분적 유방암이나 전립선암등 비균질도 차이가 적은 부위에는 CT촬영 없이 MR 영상만을 이용한 방사선치료의 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권4호
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• pp.341-349
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• 2011

방사선치료를 위한 CT 검사 시 동일 환자에 대하여 3차원영상과, 호흡주기영상을 획득하기 위한 컴퓨터단층촬영에서 환자의 피폭선량을 측정하고자 SOMATON SENSATION OPEN(SIEMENS, GERMANY)을 이용하여 내원환자 중 폐암환자 10명, 간암환자 10명의 CT 검사 시 피폭선량을 측정했다. 환자가 받는 피폭선량은 The volume CT dose index(CTDIvol), Dose Length Product(DLP)를 이용하여 분석하였으며 각각의 장기들이 받는 피폭선량의 실측은 환자의 장기를 대상으로 할 수 없어 Rando 팬텀을 이용 흉부검사 시 폐와 심장, 척수를, 복부검사 시 간과 신장의 위치를 선택하여 in-vitro와 in-vivo 계측이 가능한 광유도발광선량계(Optically Stimulated Luminescent Dosimeter, Landauer, Inc., USA)를 이용하여 측정하였다. 폐암환자의 CT 검사 시 10명의 CTDIvol값은 5.7배, DLP값은 약 2.4배, 간암환자의 CTDIvol값은 3.8배, DLP값은 약 1.6배의 값을 나타내었고, OSLD를 이용한 실측정치 역시 폐암환자의 경우 6배, 간암환자의 경우 5.5배의 차이를 보이는 등 4DCT 검사에서 전체적인 피폭선량의 증가를 볼 수 있었다. 방사선치료 시 호흡에 의한 치료부위의 위치변화를 4DCT 검사를 이용하여 움직임을 보정하여 치료계획시 치료용적의 정확성을 높일 수 있으나 4DCT 검사로 인한 환자의 피폭선량 증가를 고려하여 검사시간과 검사범위를 줄여 피폭선량을 감소시키기 위한 노력이 필요하다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.83-95
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• 2018

목 적 : 폐암의 호흡동조방사선치료(Respiratory Gated Radiotherapy, RGRT)계획수립 후 표적 주변에 위치하고 있는 정상장기의 경우에는 움직임과 용적변화가 고려되지 않은 상태에서 선량평가가 이루어지는 경우가 많다. 본 연구에서는 적응형방사선치료(Adaptive Radiotherapy, ART)에서 많이 사용되는 변형영상정합(Deformable Image Registration, DIR)을 이용하여 호흡동조방사선치료 시 특정 위상에서의 정상장기의 움직임을 반영한 4차원-선량평가를 진행하였으며, 3차원 선량평가와의 차이를 연구하였다. 또한, 폐암의 치료계획평가 시 환자 호흡에 따른 정상장기의 움직임과 용적변화에 대한 분석 및 고려가 필요한 지 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 호흡동조방사선치료를 받은 폐암 환자 10명을 대상으로 하였다. Eclipse(Ver 13.6 Varian, USA)로 최고 위상 CT영상에 그려진 구조물을 모든 위상영상에 Propagation($Eclipse^{TM}$)이나 Segmentation Wizard($Eclipse^{TM}$)의 메뉴로 동일하게 설정하였으며, Center-to-Center 방식으로 구조물의 움직임 및 용적을 분석하였다. 또한, 4차원 선량평가를 위해 VELOCITY 프로그램(VELOCITY Ver 4.0, Varian, USA)을 이용하여 각 위상의 영상과 선량분포를 최고 위상 CT영상에 변형하였으며, 선량을 합산하여 정상장기의 4차원 선량평가를 실시하고, 3차원 선량평가와 비교분석을 하였다. 또한, 4차원 선량분포의 검증을 위해 $QUASAR^{TM}$ Phantom(Modus Medical Devices)과 $GAFCHROMIC^{TM}$ EBT3 Film(Ashland, USA)을 사용하여 4차원 감마분석을 시행하였다. 결 과 : 들숨과 날숨 구간의 움직임은 우측 폐가 축 방향 $0.989{\pm}0.34cm$로 가장 컸으며, 척수가 측 방향 -0.001 cm로 가장 작았다. 30~70 % 구간의 움직임은 식도가 축 방향 $0.52{\pm}0.21cm$로 가장 컸으며, 척수가 전후방향 $0.013{\pm}0.01cm$로 가장 작았다. 용적은 우측 폐가 33.5 %로 가장 큰 변화율을 보였다. 3차원 선량평가와 4차원 선량평가에서의 PTV 선량균질지수(Conformity Index, CI) 값과 처방선량지수(Homogeneity Index, HI) 값의 차이는 각각 최대 0.076, 0.021, 최소 0.011, 0.0으로 평가되었다. 정상장기의 경우 4차원 선량평가에서 0.0045~2.76 % 차이를 보였다. 모든 환자의 4차원 감마통과율은 평균 $98.1{\pm}0.42%$로 확인되었고, 모두 기준 95 %를 통과하였다. 결 론 : 모든 환자의 PTV 선량균질지수 값은 4차원 선량평가 시 더 유의한 값임을 확인할 수 있었으며, 처방 선량지수는 두 선량평가에서 차이를 보이지 않았다. 호흡에 의한 움직임이 고려된 4차원 선량분포에서 PTV 경계부분이 채워져 3차원 선량분포에서보다 선량이 더욱 균질한 것을 확인할 수 있었다. 정상장기의 4차원 선량평가에서 0.004~2.76 % 차이가 있었으며, 척수를 제외한 모든 정상장기에서 두 평가방법의 차이유의를 확인할 수 있었다. 정상장기의 3차원 선량평가 시 과소평가가 이루어 질 수 있다는 사실을 본 연구를 통해 알 수 있었으며, 호흡에 의한 정상장기의 선량변화가 예상되는 경우 변형영상정합을 이용한 4차원 선량평가를 고려할 수 있을 것이다. 변형영상정합을 이용한 4차원 선량평가는 환자의 호흡에 의한 정상장기의 움직임과 용적 변화를 반영하는 조금 더 현실적인 선량평가방법이 될 것이라고 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.709-718
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• 2022

본 연구의 목적은 토모테라피 방사선치료에서 고밀도 알루미늄, 티타늄, 강철 금속 삽입물에 대한 단층촬영(CT)을 평가하고 자 하였다. 다양한 밀도의 원통형 막대를 포함한 금속 삽입물과 함께 원통형 토모팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 총 세 가지의 CT 영상에 대해 평균 CT 값(number)와 표준 편차를 구하고, 치료계획 선량평가도 수행하였다. 고밀도 금속 삽입물이 CT값과 변화가 가장 컸다. 타겟에 대한 선량평가(적합성 지수, CI)에서 반복적 금속 인공물 감소 알고리즘(iMAR)이 적용된 영상이 그렇지 않은 영상에 비해 약 20% 좋았으나 유의한 차이는 없었다. iMAR은 표적 및 장기의 묘사에 도움을 주고 토모테라피를 이용한 3차원 입체조형 방사선치료기술(3D-CRT)에서 불확실성을 줄이는 데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.185-191
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• 2018

본 연구에서는 체질량 지수에 따라 각기 다른 관전압을 적용하여 비뇨기계 CT 검사 시 체질량 지수 적용의 유용성을 평가하고자 하였다. A그룹(n=38)은 체질량 지수가 25 이하이며 관전압 100 kVp로 검사하였고 B그룹(n=45)은 체질량 지수가 25 이상이며 관전압 120kVp로 검사하였다. C그룹(n=37)은 체질량 지수가 25 이하이며 관전압 120kVp로 검사하였다. 체질량 지수가 25 이하로 낮은 A그룹(100 kVp)과 C그룹(120kVp)의 두 그룹간 평균 선량의 차이는 $214.8mGy{\cdot}cm$의 차이를 나타내었으나 정성적 평가에서는 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었으며 체질량 지수가 25이상인 환자군과 비교하여서는 오히려 좋은 결과를 확인할 수 있었다. 따라서 체질량 지수가 25 이하로 낮은 환자는 관전압을 100 kVp 로 낮추어 촬영하여도 영상의 질에는 부정적인 영향을 주지 않음을 알 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제45권4호
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• pp.171-177
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• 2020

Background: This study aims to determine the effective atomic number (Zeff) from dual-energy image sets obtained using a conventional computed tomography (CT) simulator. The estimated Zeff can be used for deriving the stopping power and material decomposition of CT images, thereby improving dose calculations in radiation therapy. Materials and Methods: An electron-density phantom was scanned using Philips Brilliance CT Big Bore at 80 and 140 kVp. The estimated Zeff values were compared with those obtained using the calibration phantom by applying the Rutherford, Schneider, and Joshi methods. The fitting parameters were optimized using the nonlinear least squares regression algorithm. The fitting curve and mass attenuation data were obtained from the National Institute of Standards and Technology. The fitting parameters obtained from stopping power and material decomposition of CT images, were validated by estimating the residual errors between the reference and calculated Zeff values. Next, the calculation accuracy of Zeff was evaluated by comparing the calculated values with the reference Zeff values of insert plugs. The exposure levels of patients under additional CT scanning at 80, 120, and 140 kVp were evaluated by measuring the weighted CT dose index (CTDIw). Results and Discussion: The residual errors of the fitting parameters were lower than 2%. The best and worst Zeff values were obtained using the Schneider and Joshi methods, respectively. The maximum differences between the reference and calculated values were 11.3% (for lung during inhalation), 4.7% (for adipose tissue), and 9.8% (for lung during inhalation) when applying the Rutherford, Schneider, and Joshi methods, respectively. Under dual-energy scanning (80 and 140 kVp), the patient exposure level was approximately twice that in general single-energy scanning (120 kVp). Conclusion: Zeff was calculated from two image sets scanned by conventional single-energy CT simulator. The results obtained using three different methods were compared. The Zeff calculation based on single-energy exhibited appropriate feasibility.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.233-241
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• 2014

본 연구에서는 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 이용하여 방사선 치료계획 시 3차원 흡수선량 분포 검증을 위한 정도 관리 소프트웨어를 개발하여 겔을 이용한 3차원 선량분석 방법을 제시하고자 한다. 우선 치료계획상의 3차원 흡수선량 데이터와 측정한 겔 광학밀도 데이터의 입출력 기능을 구현하였고, 변환 테이블을 이용하여 광학밀도를 흡수선량으로 변환하는 기능을 구현하였다. 겔에서 측정된 흡수선량과 치료계획상의 흡수선량 분포간의 기하학적 매칭을 위하여 3D 볼륨 데이터의 x, y, z 방향 및 회전 변환을 구현하였다. 매칭이 완료된 두 선량 분포간에 일치도를 검증하기 위하여 3차원 감마 인덱스알고리듬을 구현하였고, 감마 통과 지도(gamma passing map) 기반의 일치도 확인 기능을 구현하였다. 광학밀도와 흡수선량간의 관계를 분석하기 위하여 원기둥 형태의 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 대상으로 X-선 전산화 단층촬영기를 이용하여 CT 영상을 획득하였고, 방사선 치료계획 시스템(Eclipse, Varian, Palo Alto)을 이용하여 원반 형태의 6개의 가상 표적을 생성하여, 각각에 1 Gy에서 6 Gy까지 선량이 전달되도록 입체조형 방사선 치료계획을 수립하였다. 다음으로 광학 CT 스캐너($Vista^{TM}$, Modus Medical Devices Inc, Canada)를 이용하여 기준 투영 영상들을 획득하였고, 치료계획과 동일하게 겔에 방사선을 조사하였다. 조사2시간 후 매 2시간 간격으로 광학 CT 스캐너로 투영 영상 셋을 획득 후 3차원 광학밀도 데이터로 재구성하였다. 실린더 중심축을 따라 치료계획상의 흡수선량 프로파일과 광학밀도 프로파일을 추출하여 광학선량 대비 흡수선량 대응 테이블을 정의하였다. 이후 본 연구에서 개발한 소프트웨어를 이용하여 3차원상의 선량 분포의 일치도를 평가하였다. 광학밀도와 흡수선량간에는 supra-linear 관계가 나타났으며, 광학밀도는 그 크기에 따라 24시간당 60% 전후로 감쇄하였다. 측정된 흡수선량은 중심축 부근에서는 치료계획 선량과 잘 일치하였으나, 주변부로 갈수록 크게 낮아짐을 확인할 수 있었으며, 이로 인하여 3D 감마 통과율은 선량 차이율과 DtoA 각각 3%/3 mm의 조건하에 70.36%로 낮게 나타났다. 이러한 결과는 광학 CT 스캐너 내부의 오일과 $PRESAGE^{REU}$ 겔간의 굴절률이 정확하게 매칭되지 않아서 광학 스캔 시 빔이 굴절되어 부정확한 데이터를 만들어 내는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 정도 관리소프트웨어는 3차원 겔 선량을 비교 분석하기에 유효한 것으로 평가되었으나, $PRESAGE^{REU}$ 겔로부터 정확한 흡수선량데이터를 획득하기 위해 겔 선량측정 과정의 많은 개선이 요구된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권3호
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• pp.217-222
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• 2019

The purpose of this study is to evaluate the dose distribution by gantry rotation and MLC moving speed on treatment planning system(TPS) and linear accelerator. The dose analyzer phantom(Delta 4) was scanned by CT simulator for treatment planning. The planning target volumes(PTVs) of prostate and pancreas was prescribed 6,500 cGy, 5,000 cGy on VMAT(Volumetric Modulated Arc Therapy) by TPS while MLC speed changed. The analyzer phantom was irradiated linear accelerator using by planned parameters. Dose distribution of PTVs were evaluated by the homogeneity index, conformity index, dose volume histogram of organ at risk(rectum, bladder, spinal cord, kidney). And irradiated dose analysis were evaluated dose distribution and conformity by gamma index. The PTV dose of pancreas was 4,993 cGy during 0.1 cm/deg leaf and gantry that was the most closest prescribed dose(5,000 cGy). The dose of spinal cord, left kidney, and right kidney were accessed the lowest during 0.1 cm/deg, 1.5 cm/deg, 0.3 cm/deg. The PTV dose of prostate was 6,466 cGy during 0.1 cm/deg leaf and gantry that was the most closest prescribed dose(6,500 cGy). The dose of bladder and rectum were accessed the lowest during 0.3 cm/deg, 2.0 cm/deg. For gamma index, pancreas and prostate were analyzed the lowest error 100% at 0.8, 1.0 cm/deg and 99.6% at 0.3, 0.5 cm/deg. We should used the optimal leaf speed according to the gantry rotation if the treatment cases are performed VMAT.