• 대한방사선치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.19-26
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• 2017

목 적: 양성자 치료계획에서 metal 재질의 fiducial marker에 의한 선량 계산오차를 최소화하려면 density override의 적용은 매우 중요하다. 하지만 실제 metal 재질로 density override을 할 경우 정확한 contouring 및 range compensator 제작에 어려움이 있기에 본 연구에서는 fiducial marker의 주변 재질로 density override를 시행하고 fiducial marker의 위치, 재질, beam의 개수에 따른 선량분포를 비교, 분석하여 평가하고자 한다. 대상 및 방법: Water phantom을 이용하여 fiducial marker의 위치를 proton beam의 최대 비정 끝에서부터 1.5, 2.5, 4.0, 6.0 cm로 설정하고 재질로는 gold, steel, titanium으로 설정하여 실제 metal 재질 및 주변 재질로 density override를 적용한 치료계획을 세웠다. 또한 본원에서 양성자치료를 받은 간암 환자 1명을 선정하여 proton beam의 최대 비정 끝에서부터 0, 1.5, 3.5 cm로 설정하고 재질로는 gold, steel, titanium으로 설정하여 치료계획을 세웠다. Fiducial marker의 재질, 위치 및 beam의 개수에 따른 PTV 내에 Homogeneity Index(HI), Conformity Index(CI), 종양에 가장 근접한 Organ At Risk(OAR)인 Esophagus의 maximum dose을 평가 지표로 설정하고 비교 분석하였다. 결 과: Water phantom 및 간암 환자를 대상으로 한 치료계획에서 fiducial marker의 위치에 따른 Homogeneity Index를 분석한 결과 실제 metal 재질로 density override 했을 때보다 주변 재질로 density override했을 때 Homogeneity Index가 감소했으며 주변 재질의 density override에서 하나의 beam에 대해서는 최대 비정 끝에서 멀리 위치할수록, 두 개 이상의 beam에서는 isocenter에 가까이 위치할수록 Homogeneity Index가 증가하였다. Fiducial marker의 위치에 따른 Conformity Index 및 종양 주위 OAR의 maximum dose를 분석한 결과 주변 재질로 density override 했을 때 Conformity Index는 1에 가까웠으며 OAR의 maximum dose는 크게 감소했다. 결 론: 일반적으로 임상에서 사용하는 작은 fiducial marker에 대해서 실제 metal 재질이 아닌 주변 재질로 density override 했을 때 선량 균등도 및 target coverage를 높이는 동시에 주변 정상조직에 대한 선량을 줄일 수 있었다. 따라서 fiducial marker을 최대한 피해서 치료계획을 세우는 것이 바람직하지만 beam path 상에 fiducial marker가 있는 경우 주변 재질의 density override 시행함으로써 보다 정밀한 양성자 치료 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.653-659
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• 2019

본 연구는 고용량 $^{131}I$ 치료 후 방사선원이 된 퇴원 환자로부터 나오는 방사선 피폭에 관해 외부 선량률을 측정하고, 그에 따른 피폭선량을 예측하는 것이 목적이다. 200 mCi 이상 고용량 $^{131}I$ 치료를 받은 30명의 환자에서 구리링 3개를 이용하여 환자로부터 거리 및 방위각에 따른 선량평가를 시행하였다. 정확한 방사선 계측을 위하여 GM 계측기를 이용하여 2명의 측정자가 방위각 8 포인트와 거리 변화를 주며 계측하였다. 측정값을 기반으로 3가지 예측 시뮬레이션을 설정하여 불특정 다수 일반인에 대한 피폭선량을 계산하였다. 1m 높이에서 방위각에 따른 외부 선량률이 가장 높은 부위는 0도이다. 거리에 따른 선량률은 거리별 방위각의 선량률 평균값을 사용하였다. 거리에 따른 외부 선량률의 최고치는 50, 100, 150 cm에서 각각 $214{\pm}16.5$, $59{\pm}9.1{\mu}Sv/h$, $38{\pm}5.8{\mu}Sv/h$ 이다. 고용량 $^{131}I$ 치료 환자가 대중교통을 이용해서 5시간 이동할 때 반경 50 cm 지점의 옆좌석에 안은 불특정 일반인이 받을 수 있는 피폭선량은 1.14 mSv이다. 소변 통(urin bag)을 착용한 퇴원환자로부터 100 cm 거리에서 4일 동안 간병인이 받을 수 있는 최대 피폭선량은 6.5 mSv이다. 퇴원 환자 귀가로 인해 7일 동안 150 cm 거리에서 보호자가 받을 수 있는 최대 피폭선량은 1.08 mSv이다. 개발된 예측 모델링으로 불특정 $^{131}I$ 치료 환자의 주변 일반인에게 적용하였을 때 연간 선량 한도를 단시간에 초과하는 수준이었다. 따라서 본 연구를 통해 현행 고용량 $^{131}I$ 치료 환자의 퇴원 후 주변의 일반인의 방호체계의 합리적인 가이드라인을 제시하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제34권
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• pp.51-60
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• 2022

목 적: 이중 표적 척추 전이암의 체부정위방사선치료 시 Halcyon 선형가속기의 용적변조회전치료 계획의 질 및 전달 효율을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본원의 이중 표적 척추 전이암 환자 12명을 선정하여 Dual Layer MLC를 장착한 Halcyon®과 High Definition MLC를 장착한 Truebeam® 을 이용하여 단일치료중심 척추 SBRT 계획을 수립하였다. 모든 치료 계획은 Eclipse를 이용하여 동일한 조건 및 최적화 과정을 통해 생성하였으며, 치료계획 비교를 위해 C.I, H.I, G.I(Gradient Index), 척수 선량 및 저선량 영역을 평가하고, 전체 MU를 비교하였다. 또한 BOT(Beam On Time)를 측정하여 치료 시간을 비교하였다. 결 과: C.I 와 H.I에서는 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 다만, G.I의 평균은 Halcyon이 4.64으로 Truebeam에 비해 5.5%로 감소하였으며(P<0.001), Halcyon의 50% 및 25% isodose volume 평균은 각각 487.56 cc (-3.82%, P<0.001), 1859.45 cc (-4.75%, P<0.001) 으로 Truebeam보다 축소된 용적을 보였다. 또한 척수 선량 평가에서는 Overlap volume이 1 cc이하인 표본집단에서 Halcyon의 평균 선량 및 V₁₀의 평균은 6.802 Gy (-3.504%, P=0.067), 5.766±1.683 cc (-8.199%, P=0.002)으로 Truebeam보다 낮았다. MU와 각 장비의 최대선량률을 사용한 BOT는 Halcyon에서 증가했으나, 동일한 선량률로 조사 시 Halcyon의 평균은 648.33 sec (-1.74%, P<0.001)으로 단축되었다. 결 론: 이중 표적 척추 전이암의 SBRT 시 Halcyon의 치료 계획은 Truebeam의 치료 계획과 유사한 타겟 내선량 분포 및 척수 보호효과를 가지면서, 가파른 선량 기울기로 저선량 영역에서 이점을 보였다. 이를 통해 이중 표적 척추 전이암 SBRT 시 Halcyon의 적용은 선량학적으로 향상된 치료계획을 제공함을 알 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.107-116
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• 2018

목 적 : IMRT는 일반적인 3차원 방사선 치료방법보다 Prostate 주변 중요장기(OAR)에 대한 방사선 부작용을 줄이고 Prostate Cancer에 더 많은 선량을 투여할 수 있기 때문에 Prostate Cancer Therapy에 광범위하게 사용되었다. 장비 및 치료 기술의 많은 진보로 인하여 최근에는 체적 변조 아크 치료(VMAT)가 널리 사용되어지고 있으며, VMAT은 IMRT에 비해 치료 시간을 최대 55 % 단축시킬 수 있어 치료 중 움직임에 대한 오차를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 대상 및 방법 : 본 실험에서는 Prostate Cancer 환자 10명에 대해 LN가 포함된 치료 Group 5명과, LN가 포함되지 않는 Group 5명으로 1 Arc와 2 Arc 치료 계획 방법을 총 4 Group으로 분류하여 MU, DVH값들을 비교 분석 하였고, ArcCHECK과 MapCHECK을 사용하여 DQA 관련 측정을 수행했다. 결 과 : Prostate patients의 Target과 OAR 선량분포 결과는 다음과 같다. $D_{max}$는 4개 Group이 100~110 % 범위로 나타났으며, Hot spot인 110 % 이상은 보이지 않았다. LN가 없는 Only-Prostate($P_1$, $P_2$)의 Target $D_{98%}$ 분포도는 1 Arc plan($P_1$)보다 2 Arc plan($P_2$)에서 조금 더 좋은 결과 값을 보였다. LN-Prostate($P_{L1}$, $P_{L2}$) Group에서의 Target $D_{98%}$ 분포도는 1 Arc plan($P_{L1}$)보다 2 Arc plan($P_{L2}$)이 더 좋은 결과 값을 보였고, 1 Arc plan($P_{L1}$)에서는 Target $D_{98%}$의 처방 선량 값에 도달하지 못했다. 또한, OAR에서는 Only-Prostate($P_1$, $P_2$) Group에서 1 Arc와 2 Arc Plan 모두 처방 선량 값에 만족했고, LN-Prostate 1 Arc($P_{L1}$) Plan은 OAR의 처방 선량치보다 높은 선량 값을 보였다. DQA 측정에서 계산된 ArcCHECK과 MapCHECK의 Gamma evaluation pass rate는 99 %보다 조금 더 높았고, CC04 Ion-chamber를 이용한 점 선량(Point Dose) 측정값의 평균 오차 범위는 1 % 미만이었다. 결 론 : 본 연구에서 분석한 결과, Only-Prostate($P_1$, $P_2$) Group의 경우는 두 plan의 선량이 비슷했지만, 치료시간과 MU값 등을 고려했을 때 1 Arc 치료 방법($P_1$)이 더 적합하였으며, LN-Prostate($P_{L1}$, $P_{L2}$) Group에서는 Target $D_{98%}$와 OAR의 처방 선량에 만족하는 2 Arc 치료 방법($P_{L2}$)이 더 적합한 결과를 보였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제28권1호
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• pp.35-46
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• 2016

목 적 : 두경부암의 양성자 치료 시 BoS frame ($Q-fix^{TM}$)을 사용하면 후사방향의 빔 조사 시 couch 와 snout 사이 충돌을 피하면서 Airgap 을 최소화할 수 있다. 이는 couch 에서 BoS frame 을 얼마나 많이 extended 시켰는지가 각 치료 빔 방향의 Airgap (환자와 빔 사출구 거리)을 결정하기 때문이다. 이에 본원에서는 BoS frame의 제한점을 개선하기 위하여 고정장치를 자체 제작하였고, 제작한 고정장치의 유용성을 본 연구를 통해 선량학적으로 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 양성자치료를 받은 Brain Cancer환자 3명의 빔 각도 중 후사방향의 빔 6개를 선택하였다. 현재 치료계획 되어 있는 환자를 기존 방식대로 BoS frame만 사용했을 때 각 환자마다 왼쪽후사방향, 오른쪽 후사방향의 빔에서 충돌을 피할 수 있는 snout 위치를 측정하고 이 위치에 따른 Airgap과 Lateral penumbra 영역을 계산하고 DVH값을 분석하였다. 같은 환자의 동일한 빔에서 자체 제작한 BoS frame 고정장치를 사용하여 제조회사에서 권고한 set-up 사항보다 BoS frame을 21 cm superior방향으로 set-up을 진행하였고, 그 후 충돌을 피할 수 있는 snout위치를 측정하고 이 위치에서 Airgap과 Lateral penumbra영역을 계산하고 DVH값을 분석하였다. 결 과 : 자체 제작 BoS frame 고정장치를 사용함에 따라 사용하지 않았을 때 보다 snout 위치 즉 Airgap을 각각 각도별로 5.4 cm ~ 15.4 cm 줄일 수 있었다. Lateral penumbra는 BoS frame 고정장치를 사용하면서 Airgap을 감소시킴에 따라 각도별로 선량분포곡선에서 왼쪽, 오른쪽 부분을 0.1 cm ~ 0.4 cm 감소시킬 수 있었다. 자체 제작한 BoS frame 고정장치 사용함으로써 감소한 Lateral penumbra에 의해 정상조직에 들어가는 선량을 비교해보면 Lt.eyeball, Lt.lens, Lt.hippocampus, Lt.cochlea, Rt.eyeball, Rt.lens, Rt.cochlea, Rt. hippocampus, stem에 들어가는 선량이 0 CGE ~ 4.4 CGE 감소한 것을 알 수 있었다. 결 론 : 두경부암의 양성자 치료 시 자체제작 BoS frame 고정장치를 사용함에 따라 사용하지 않았을 때보다 후사방향의 빔에서 snout 위치를 감소시킬 수 있었고, Airgap을 줄여 결과적으로 Lateral penumbra를 감소시켜 정상조직에 불필요한 선량을 최소화 할 수 있었다. 이에 본 연구를 통해 자체제작 BoS frame 고정장치의 유용성을 선량학적으로 평가한 결과, 후사방향의 빔을 사용하는 두경부암 환자의 양성자 치료 시 유용하게 사용 될 것으로 기대된다. 마지막으로 두경부암 뿐만 아니라 다른 부위 양성자 치료에서도 Airgap을 최소한 할 수 있는 방법을 고안하여 Lateral penumbra를 줄일 수 있는 지속적인 연구가 필요할 것이라고 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제22권2호
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• pp.106-114
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• 2004

목적 : 세기조절방사선치료(IMRT)를 시행받은 두경부암 환자군에서 구강건조증 지표들을 측정시점별로 비교분석 하고 이 지표들과 이하선에 조사된 방사선량과의 연관성을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2003년 2월부터 10월까지 두경부암으로 IMRT를 시행받은 13명을 대상으로 하였다. IMRT군의 연령은 43$\~$77세(중앙값 57세)이었고, 구강건조증을 평가하는 주관적 지표로서 4항목으로 구성된 구강지표점수(xerostomia questionnaire score: XQS)와 객관적 지표로서 자극유무에 따른 saliva의 분비량(unstimulated & stimulated salivary flow rate: USFR & SSFR)을 측정하였고, 주관적 그리고 객관적 통합지표로서 LENT SOMA scale(LSC)을 측정하였다. 측정시점은 치료 전, 치료 후 1개월, 3개월이었다. IMRT군 내에서 전체 환자군과 전체이하선에 조사된 평균방사선량을 기준으로 나눈 두 군에서의 측정시점에 따른 지표들 간 변화유무를 보았고, 나아가, 구강건조증지표들과 타액분비량 간의 상관관계를 분석하였다. 결과: IMRT군 전체13명 내에서 치료 전과 치료 후 1개월, 3개월에 측정된 XQS, LSC, USFR & SSFR은 유의한 변화가 없어 구강건조증의 발현이 관찰되지 않았다. 전체이하선에 조사된 평균선량 3,500 cGy를 기준으로 환자군을 나누어 보았을 때, 3,500 cGy 미만 조사받은 8명의 환자군에서는 유의한 변화가 없었으나 3,500 cOy이상 조사받은 5명의 환자군에서는 XQS, LSC, SSFR그리고 USFR이 유의하게 증가되어 구강건조증의 발현이 관찰되었다. 또한, 각 지표들과 타액분비량 간의 상관관계를 보았을 때, 치료 후 1개월째에서 유의한 상관관계를 보이지 않았으나, 치료 후 3개월째에서 XQS, LSC가 커질수록 USFR, SSFR이 감소하는 유의한 상관관계를 보였다. 결론: 본 연구결과 IMRT는 구강건조증을 상당한 정도로 감소시킬 수 있는 것으로 나타났고, XQS와 LSC이 유용한 임상지표로서의 가능성을 보였음을 알 수 있었다. 삶의 질을 저하할 정도의 심한 구강건조증을 피하기 위해서는 양측 이하선 전체에 조사되는 평균선량을 가능한 한 3,500 cGy미만으로 조사되도록 하여야 할 것으로 생각한다. 향후, 충분한 환자를 대상으로 하여 전체이하선의 평균선량에 대한 신뢰할 수 있는 결과와 나아가 타액의 분비량을 대신할 수 있는 임상적지표를 선정하는 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제32권
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• pp.41-52
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• 2020

목 적: Hypopharynx Cancer의 VMAT 치료 시 Neck 부분에 Commercial Bolus(이하 CB)와 3D Printing 기술로 제작한 3D Bolus를 각각 적용한 두 치료 계획을 비교함으로써 3D Bolus 적용의 선량학적 유용성, setup 재현성 및 효율성을 알아보고 임상적 적용 가능성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: CB를 적용한 RANDO phantom의 CT image를 바탕으로 3D Bolus를 동일한 형태로 제작하였다. 3D Bolus는 OMG SLA 660 Printer, MaterialiseMagics software를 이용하여 SLA기법을 통해 밀도 1.2 g/㎤의 폴리우레탄 아크릴레이트 수지로 출력하였다. CB와 3D Bolus를 적용한 두 CT image를 바탕으로 Hypopharynx Cancer의 VMAT 치료를 가정하여 치료 계획을 수립하였다. 수립한 두 치료 계획을 각각 18회에 걸쳐 CBCT image를 획득하였고, 매 회 setup time을 측정하여 치료 효율성을 평가하였다. 획득한 CBCT image를 바탕으로 전산화 치료계획 시스템 Pinnacle을 통해 Adaptive Plan을 진행함으로써 Target, 정상 장기 선량 평가와 Bolus Volume의 변화를 평가하였다. 결 과: 각 치료 계획에 대한 setup time은 CB 적용 치료 계획에 비해 3D Bolus 적용 치료 계획에서 평균 28 sec 감소하였다. 치료 전 기간 내 Bolus Volume 변화는 CB Initial Plan 83.9㎤에서 86.1±2.70㎤, 3D Bolus Initial Plan 92.2㎤에서 99.8±0.46㎤로 나타났다. CTV Min Value의 변화는 CB Initial Plan 191.6cGy에서 167.4±19.38cGy, 3D Bolus Initial Plan 167.3cGy에서 149.5±18.27cGy로 나타났다. CTV Mean Value의 변화는 CB Initial Plan 227.1cGy에서 228.3±0.38cGy, 3D Bolus Initial Plan 225.9cGy에서 227.7±0.30cGy로 나타났다. PTV Min Value의 변화는 CB Initial Plan 128.5cGy에서 74.9±19.47cGy, 3D Bolus Initial Plan 139.9cGy에서 83.2±12.92cGy로 나타났다. PTV Mean Value의 변화는 CB Initial Plan 225.4cGy에서 226.2±0.83cGy, 3D Bolus Initial Plan 224.1cGy에서 225.8±0.33cGy로 나타났다. 정상 장기 Spinal Cord에 대한 Max Value는 매 회 평균 135.6cGy로 동일하게 나타났다. 결 론: 본 논문의 실험 결과를 통해 불균등한 체표면에 대한 3D Bolus의 적용이 Commercial Bolus 적용에 비해 선량학적으로 유용하고 setup 재현성 및 효율성 또한 우수함을 알 수 있었다. 추후 3D Printing 재료의 다양성에 대한 연구와 함께 추가적인 사례 연구가 진행된다면 방사선 치료 분야에서 3D Bolus의 적용이 더욱 활발하게 진행될 것으로 사료된다.