• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권1호
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• pp.54-61
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• 2012

중합체 겔 선량계를 제작하여 사이버나이프의 광자선의 소조사면에서의 3차원적 선량측정 실험을 수행하였다. 겔 선량계는 아크릴로 제작된 두경부 팬텀내에 설치하여 선량측정에 사용하였다. 두경부 팬텀의 영상은 사이버나이프의 두경부 환자 치료를 위해 사용하는 전산화단층촬영장치(CT)의 프로토콜을 사용하여 획득하였고 치료계획 시스템에 전달되었다. 겔 선량계에 치료계획에서 수립한 방사선을 조사하였으며, 24시간 경과 후에 선량분석을 위하여 3.0T 자기공명영상장치(MRI)로 영상을 획득하였다. 측정된 겔 팬텀의 선량분포는 MATLAB을 이용하여 분석하였고 측정된 결과를 치료계획에서의 계산값과 비교하였다. 선량분포는 축상(axial) 방향의 등선량곡선의 80% 고선량 영역에서 치료계획 선량곡선과 측정된 선량곡선과의 차이가 0.76 mm이었으며, 40% 저선량 영역에서는 차이가 1.29 mm로 저선량 영역보다 고 선량영역에서 잘 일치함을 알 수 있었다. 본 연구에서 중합체 겔 선량계와 자기공명영상을 이용하여 소조사면에 대해 3차원적으로 선량을 분석할 수 있을 뿐 아니라 치료방사선 정도관리에도 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권4호
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• pp.375-380
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• 2002

목적 : 사용하기 편리한 주기적 QA용 필름 선량측정 시스템을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 : OCF 선량측정 시스템(One Click Film Dosimetry system)은 주기적 정도관리를 신속히 처리할 수 있도록 포그 값 설정 및 H&D 환산, 각도 조절, 영상 중심점 자동 설정, 대칭도 자동 계산, 관심이 있는 위치에서 프로파일을 볼 수 있도록 하는 기능, 3차원 선량 분포 영상 실시간 구현 등이 가능하도록 고안하였다. 결과 : 주기적 정도관리에 자주 사용되는 기능으로 영상의 중심점, 포그 값 설정과 H&D 환산(Background/H&D Correction), 대칭도, 등선량 분포도 그리고, 3차원 선량 분포 영상 실시간 구현 및 임의의 지점에 대한 프로파일을 한 번의 클릭으로 볼 수 있었다. 결론 : OCF 선량측정 시스템은 임상에서 정도관리를 수행하는 절차가 상품화된 필름 선량측정 프로그램에 비해 간단한 절차로 신속한 결과를 보여주었다. 앞으로 세련된 사용자 인터페이스 환경설계와 주변장치 인터페이스 같은 세부적인 기능 강화를 통해서 실제 임상에서 여러 분야에서 유용하게 이용할 수 있음을 보였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권3호
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• pp.137-143
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• 2009

본 연구는 호흡에 따라 움직임이 큰 흉부나 복부 장기의 방사선 수술에 적용되는 사이버나이프 $Synchrony^{TM}$ 호흡 추적장치의 정확성을 평가하였다. $Synchrony^{TM}$ 호흡 추적장치의 정확성 평가를 위해 금침이 삽입된 움직임 Phantom을 이용하였고, Phantom은 아크릴 볼이 들어 있는 정육면체에 Radiochromic 필름을 삽입하여 가상의 치료용적인 아크릴 볼에 21 Gy, 70% 등선량곡선으로 처방하였다. 고정된 Phantom의 금침추적방법과 움직임 Phantom의 $Synchrony^{TM}$ 호흡추적 방법으로 나누어 각각 5회 측정한 정확성 평가는 고정된 Phantom 추적 시 총 에러는 $0.0195{\sim}0.652mm$, 총 에러 평균은 0.3926 mm로 나타났으며, 움직임 Phantom을 이용한 $Synchrony^{TM}$ 호흡 추적 방법의 결과로 총 에러는 $0.4405{\sim}0.7665mm$, 총 에러 평균은 0.5673 mm로 나타나 두 방법에 유의한 차이가 없었다. 본 연구를 통해 사이버나이프 $Synchrony^{TM}$ 호흡 추적 장치의 정확성을 평가하였으며 체부의 방사선 수술 적용 시 그 유용성을 확인할수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.129-134
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• 2002

방사선 수술시 예상되는 치료효과를 위해 종양에 미리 정의된 방사선량이 조사되도록 수술을 계획한다. 이러한 수술계획시 다양한 모양의 종양에 대해 수술 계획을 수행하는 것은 많은 시간과 숙련된 수술계획자가 요구된다. 최근 들어, 뛰어난 컴퓨터 기술의 발달로 컴퓨터를 이용한 수술계획 방법들이 많이 연구 발표되고 있으나 현재 대부분의 수술계획은 주로 시행착오를 통한 방법으로 이루어진다. 본 연구에서는 방사선 수술계획시 고려되는 많은 빔관련 변수들을 고려하고 다양한 형태의 종양들을 원통형으로 가정한 후 이 종양모델을 50％ 등선량 곡선내에 포함시킬수 있는 변수들을 찾아 이들을 비교 분석하였다. 수많은 변수들 중 본 연구에서 고려한 변수는 콜리메이터 크기, isocenter의 개수와 isocenter 간의 거리이고 이때 얻어진 선량분포는 Dose Volume Histogram(DVH)과 Dose Profile로 서로 비교하였다. 비교결과 우리가 가정한 50％ 등선량 곡선내에 종양모델을 포함시키기 위해서는 일정 개수 이상의 isocenter의 사용은 치료의 복잡성만을 증가시킬뿐 Dose Profile과 DVH에서의 변화는 눈에 뛰게 향상되지 않았다. 또한 같은 콜리메이터 크기로 같은 개수의 isoceter를 사용할 때 isocenter의 거리가 지름대비 1.0-1.2일 경우의 DVH와 Dose profile이 상대적으로 우수하게 나타났다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권4호
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• pp.327-335
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• 2013

토모테라피를 이용한 3D-CRT의 임상적 적용 사례를 Helical mode와 Direct mode로 구분하여 치료목적에 따라 주 치료목적 및 보조적 치료 목적으로 적용된 사례에 대해 선량학적 평가를 시행하였고 기존의 라이낙을 이용한 기법과 종양의 발생 부위별 선량학적 분포의 차이를 비교, 분석하였다. 선량 분석은 육종, 뇌척수조사, 유방, 뇌, 췌장, 척추 전이, 상대정맥 증후군, 식도에 토모테라피를 이용한 3차원 입체조형 방사선치료로 치료받는 환자 8명을 대상으로 Helical mode와 Direct mode, 라이낙 기반 치료 기법 사이의 치료 계획 간 비교하였으며, 선량분석은 선량 체적 히스토그램과 등선량 곡선을 이용했다. Direct mode로 치료한 육종, 뇌척수 조사 환자의 경우 체적 길이에 대한 영향을 받지 않아 Junction effect 없는 선량적 결과를 보여주었고, 유방 환자는 D 99%와 D 95%의 선량에서 $49.2{\pm}0.4$ Gy와 $49.9{\pm}0.4$ Gy, V 105%와 V 110%에서 0%로 나타났다. Helical mode로 치료한 뇌, 췌장, 척추 전이 환자에서 dosimetric block을 이용해 정상조직의 선량을 효과적으로 줄일 수 있었고, 상대정맥 증후군 환자는 선량 제한(dose limitation)을 통해 방사선 치료를 재 실시해도 척수선량을 38 Gy이하로 효과적으로 제한할 수 있었다. 식도 환자에서는 기존에 다른 기법과 함께 추가조사 목적으로 사용하여 총 척수선량을 45 Gy 이하로 하고 폐의 V 20%을 20% 이하로 제한할 수 있었다. 토모테라피를 이용한 3차원 입체조형치료는 기존 선형가속기를 이용한 3차원 입체조형 방사선치료에 비해 선량적으로 제한되는 부분을 개선해주고 임상적으로 적절한 선량분포를 구현하는데 효과적인 방법 중의 하나라고 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권2호
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• pp.81-87
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• 2006

목 적: 움직이는 장기의 방사선치료시에 움직임을 고려한 선량분포의 연구가 많이 이루어지지 않았고, 정적인 상태로서의 선량분포가 고려된 치료 및 연구가 이루어졌다. 그래서 본 연구는 구동팬텀 시스템을 이용하여 움직이는 장기의 선량분포 계측을 시행하였다. 이 연구의 목적은 호흡에 따른 선량분포의 변화가 어떻게 일어나는지에 대한 실험적 계측에 대한 평가이다. 재료 및 방법: 호흡에 의한 움직이는 장기의 선량분포 측정을 위해서 다목적 팬텀과 구동팬텀을 고안 하였다. 다목적 팬텀의 구성은 아크릴과 코르크를 사용하였고, 아크릴의 밀도는 $1.14g/cm^3$이고 코르크는 $0.32g/cm^3$이다. 아크릴은 정상조직을 표현하기 위해 사용되었고, 코르크는 폐를 묘사하기 위해 제작 되었다. 측정용 필름은 가프크로믹 필름과 EDR2필름을 사용하였다. 구동팬텀 시스템은 상하좌우 2차원적인 움직임을 하도록 설계되었으나 본 실험은 1차원적인 움직임만으로 구동하여 측정하였다. 결 과: 코르크 팬텀에서 측정된 선량분포가 아크릴에서 측정된 선량분포보다 반음영이 크게 나타났다. 가프크로믹 필름으로 측정된 선량분포는 선량분포에 따른 광학농도가 낮기 때문에 분포곡선이 평탄하지 않았다. 내부장기의 움직임이 증가함에 따라 선량분포에서 반음영, 평탄도, 대칭도가 점점 증가하였다. 모든 가프크로믹 필름으로 측정된 선량분포는 EDR2필름으로 측정된 필름보다 평탄도나 대칭도가 좋지 않았지만 반음영은 비슷하게 분포되었다. 결 론: 가프크로믹 필름은 현상이 필요 없기 때문에 사용하기 편하고, 조그만 크기로도 쉽게 잘라서 사용할 수 있다. 또한 많은 양의 방사선을 조사할 수 있는 장점이 있다. 그러나 선량에 따른 광학농도의 변화가 작기 때문에 측정 시에 선량분포에 평탄도가 좋지 않다. 움직이는 장기의 방사선치료시 다목적 팬텀과 구동팬텀을 이용하여 질보정이 이루어진다면 치료효과를 향상시킬 것이라 사료된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권8호
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• pp.52-59
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• 2007

본 논문에서는 이더넷 광 네트워크 구현용 핵심 부품인 1.25 Gbps 단일집적 양방향 광전 SoC (Monolithic integrated hi-directional optoelectronic system-on-a- chip)의 전기적 혼신을 감소시키기 위한 임플란트의 전기적 절연 특성을 분석하였으며, 측정결과로부터 임플란트의 등가회로를 추출하였다. InP 기판상에 단일집적된 양방향 광전 SoC의 구성은 다음과 같다. 먼저 송신부는 전기신호를 광신호로 바꾸어 전송하는 레이저 다이오드(Laser Diode)와 레이저 다이오드의 출력을 모니터링하기 위한 모니터 포토다이오드(Monitor Photodiode)로 구성된다. 그리고 수신부는 디지털로 변조된 후 입력된 광신호를 전기신호로 변환하는 디지털 포토다이오드(Digital photodetector)로 구성된다. IEEE 802.3ah와 ITU-T G.983.3가 요구하는 기가비트 수동 광 네트워크 (Gigabit-Passive Optical Network)용 ONU (Optical Network Unit)의 양방향 광전 모듈의 규격을 만족하기 위해서는 수신부의 수신감도는 -24 dBm (@ BER (Bit Error Rate)=10-12)을 만족해야 하므로, 모듈 내의 전기적 혼신은 DC에서 3 GHz까지 -86 dB이하로 유지되어야 한다. 한편, 임플란트 구조의 측정 및 분석 결과, 단일 InP 기판상에 집적된 레이저 다이오드와 모니터 포토다이오드 간의 간격과, 그리고 모니터 포토다이오드와 디지털 포토다이오드간의 간격을 200 mm 이상을 유지하면서, 20 mm 폭의 임플란트를 삽입하였을 경우, -86 dB 이하의 전기적 혼신을 만족하였다. 본 논문에서 사용하고 분석한 임플란트 구조 및 특성은 단일집적 양방향 광전 SoC 뿐만 아니라, 아날로그/디지털 혼합모드 SOC의 설계 제작용 기본 데이터로 활용할 수 있다., 1.0 mm로 나타났다. 하체 고정기구를 사용한 환자군에서 디지털재구성사진과 모의 치료사진의 차이는 좌우, 전후, 두미 방향에 따라 각각 $1.3{\pm}1.9\;mm$, $1.8{\pm}1.5\;mm$, $1.1{\pm}1.1\;mm$, 디지털재구성사진과 조사영역사진 간의 차이는 각각 $1.0{\pm}1.8\;mm$, $1.2{\pm}0.9\;mm$, $1.2{\pm}0.8\;mm$, 조사영역사진 간의 평균 표준편차는 각각 0.9 mm, 1.6 mm, 0.8 mm로 고정기구를 사용하지 않았을 때보다 유의하게 재현성이 향상된 것으로 나타났다. 결 론: 본 연구에서 고안된 하체 고정기구는 골반부암 환자 치료 시 편안함을 제공해 주고 재현성 향상에 도움을 주는 것으로 사료된다..) 이 때 방사선 조사량의 중앙값은 3,600 cGy이었다. 이후 추가 방사선 치료 시 계획용 CT를 사용하지 않고 2-oblique fields 사용하여 치료한 경우가 87명(35.4%)이었는데 방사선 조사량의 중앙값은 1,800 cGy이었다. 전 환자에서 1일 1회 180 cGy로 치료하였다. 전 환자에서 조사된 총 방사선량의 중앙값은 5,580 cGy이었다. 수술 후 방사선 치료를 시행한 경우 중앙값은 5,040 cGy이었고 수술을 받지 않은 환자 중앙값은 5,940 cGy이었다. 근접조사 방사선 치료는 총 34명(13.8%)에서 시행되었고, 전 환자에서 high dose rate Iridium-192를 사용하였다. 조사범위는 종양에서 longitudinal margin의 중앙값은 1 cm, prescribed isodose curve에서 axial length의 평균값은 8.25 cm, 폭은 2 cm, 그리고 전후 폭의 중앙값도 2 cm이었다. Fraction size의 중앙값은

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권1호
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• pp.48-53
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• 2012

방사선치료계획장치에서 선량계산을 위해 PBC 알고리즘(pencil beam convolution)은 가장 널리 사용되고 있다. Varian (Varian Medical System, Palo Alto, CA)사는 광자의 선량 계산을 위해서 AAA 알고리즘을 새롭게 선량계산모델로 탑재하였다. 본 연구는 폐와 같은 저밀도 영역에 종양부위가 있는 환자를 대상으로 세기조절방사선치료를 시행할 경우에 PBC 알고리즘과 AAA 알고리즘으로 계산했을 때 차이를 정량적으로 알고자 하는데 목적이 있다. 두 알고리즘의 정량적 분석을 위해서 Eclipse planning system과 I'mRT matrixx (IBA, Schwarzenbruck, Germany)를 사용하였다. 또한 두 알고리즘으로 계산된 선량과 실제 측정된 선량의 차이를 확인하기 위해서 인체모형펜텀(Alderson Rando phantom)속에 TLD-100 (LiF)을 위치 시켰다. 종양부위 주위의 중요장기인 trachea, esophagus, lung, PRV spinal cord의최대선량, 평균선량, 최소선량은 알고리즘의 변화에 따라서 거의 변화가 없었으나, PTV의 V95는 PBC와 비교하여 AAA가 약 6% 감소하는 결과를 얻었다. 이러한 결과는 I'mRT matrixx를 이용하여 저밀도를 가지는 폐의 위치에서 확연하게 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 인체모형펜텀(Alderson Rando phantom)과 TLD-100 (LiF)을 이용한 계산선량과 실제 측정치의 결과는 PBC 알고리즘은 평균 4.6%의 차이를 보였으며, AAA 알고리즘은 평균 2.7%의 차이를 보였다. 이 결과로 저밀도를 가지는 폐암에서의 세기조절방사선치료를 시행할 경우에 PBC 알고리즘보다 AAA 알고리즘이 더 유효함을 알 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.343-349
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• 2012

세기조절방사선치료(intensity modulated radiation therapy ; IMRT)는 주변 정상장기 선량을 최소화하면서 종양에 집중적으로 고선량을 조사할 수 있는 장점으로 인하여 최근 그 사용이 급격히 증가하고 있다. 기능강화 동적쐐기 (enhanced dynamic wedge; EDW) 사용 시 기하학적 변화에 따른 Mapcheck에서의 선량분포를 측정 평가하고자 한다. Clinac ix에서 IMRT를 이용하여 EDW angle($10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $20^{\circ}$, $25^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$), field size(asymmetric field), depth 변화(1,5 cm, 5 cm)에 따른 선량분포를 검증하기 위해 Mapcheck위에 고체팬텀을 올려놓고 6 MV, 10MVX-ray로 100MU를 조사하였다. 6MV, 10MV의 에너지를 사용하여 기하학적변화에 따라 최대선량깊이(1.5 cm)와 5 cm 깊이에서 심부 선량백분율(percentage depth dose; PDD)은 치료계획장치에서 계산한 값의 차이가 최대 0.6%로 1%미만의 값으로 나타났다. 심부선량백분율은 조사야 중앙에서 최대선량깊이의 선량을 100%로 보았을 경우, 2.4%에서 7.2%의 범위에 있다. 또한 심부선량백분율 차이의 최대값은 Y2-OUT 방향에서 4.1%로 나타났고 Y1-IN 방향으로 1.7%로 나타났다. 동적쐐기를 사용하여 환자를 치료할 경우, 조사야 주변부의 불필요한 피폭을 유발하여 산란되는 선량을 줄이기 위하여 기능 강화 동적쐐기를 사용하는 것이 바람직할 것으로 사료된다. 특히 임상에서 환자를 치료할 경우, 쐐기의 toe방향 선량이 heel방향 선량보다 높다는 것을 염두에 두고 치료를 수행해야 할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권2호
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• pp.92-100
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• 2000

목적 :본 연구의 목적은 뇌 생식 세포종 환자들의 방사선치료 시 가장 적절한 조사 영역을 알아보고자 시행하였다. 대상 및 방법 : 1993년부터 1998년까지 뇌 생식세포종으로 진단되거나 또는 추정되어 감마 나이프를 시행 받은 환자 19 명을 대상으로 분석하였다. 송과선 9예, 안상(suprasellar) 1예, 그 외 2군데 이상 다발성 병소가 9예였다. 조직이 확인이 된 예는 7예이었고 배아종(germ ceil tumor)이 5명, 내배엽동종(endodermal sinus tumor)이 2명이었다. 종양의 부피는 2.4 cm$^{3}$부터 74 cm$^{3}$ 까지 이었다. 감마나이프 방사선 치료는 50% 등선량 곡선을 중심으로 10 Gy부터 20 Gy에 걸쳐 조사되었다. 추적 기간은 10개월에서부터 54개월까지였다. 결과 : 총 19명 중 14명(74%)에서 재발을 하였다. 완전 관해와 부분 관해는 각각 2명(11%), 10명(53%)이었다. 무반응은 7명(36%)이었다. 원발 병소가 있었던 자리에서 재발한 경우가 2예, 치료 조사영역을 벗어났으나 원발 병소와 연결되어서 그 주위로 재발한 경우가 6예 이었다. 원발 병소와 떨어져서 뇌실 재발이 된 경우 3예, 척수 전이가 된 경우가 4예 이었다. 종양의 부피가 20 cm$^{3}$ 이하인 경우는 8예이었으며 이중 2예는 치료 조사영역 내에서만 재발한 경우, 4예는 원발 병소와 연이어져서 치료 부위 주위로 재발한 경우, 1예는 척수 전이된 경우이었다. 종양의 부피가 20 cm$^{3}$ 보다 큰 경우는 6예 이었으며 그 중 원발 병소와 연이어져서 치료 부위 주위에 재발한 경우 1예, 원발 병소와 떨어져서 뇌실 전이가 된 경우가 2예, 척수 전이를 일으킨 경우가 3예였다. 재발을 하지 않은 5예는 종양의 부피가 20 cm$^{3}$ 이하인 경우이고 모두 단일 병소이며 종양기표가 모두 정상이었다. 척수 전이는 4예(21%)에서 발생하였으며 모두 뇌실 침범이 있는 경우에 발생하였다. 총 9명의 다발성 병소 중 국소 재발만을 한 경우는 3경우이었고 나머지는 모두 치료 조사영역을 벗어나 원발 병소와 떨어져서 재발하였다. 결론 : 감마 나이프 치료가 뇌 생식세포종에 대한 치료로서는 부적절한 치료이며 이것은 감마 나이프의 특성인 작은 치료 용적과 조사 선량의 부적절함에서 기인하는 것으로 판단된다. 뇌 생식 세포종에서 병소 부위 만을 치료하는 경은 종양의 부피와 다발성 병소의 뇌실 침범 유무가 치료 성공의 열쇠이다. 20 cm$^{3}$ 이하, 단일 병소, 뇌실 침범이 혀는 경우, 정상적인 종양지표, 등이 가장 이상적인 적응증이 될 수 있다. 다발성 병소에서 뇌실 침범이나 뇌실 병소가 있을 경우는 예방적 뇌 척수 조사를 고려해야 할 것으로 생각된다. 병소의 크기가 cm$^{3}$ 보다 클 경우 다발성 병소인 경우, 종양지표의 증가가 있는 경우에는 확정적인 제안을 하기는 어렵지만 전 뇌실 조사 또는 부분방사선 조사가 시도될 수 있을 것으로 생각되며 이 경우가 선행 화학 요법과 함께 치료할 수 있는 대상이며, 앞으로 이 부분에 대한 연구가 계속 이루어질 것으로 생각된다.