• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.303-308
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• 2012

뇌정위 방사선수술의 선량계산을 위해 Geant4 기반의 응용 프로그램을 개발 하였다. 선형가속기에서 발생하는 방사선의 스펙트럼을 입력하기 위하여 사전에 실행하여 구한 스펙트럼에 각 에너지별로 구한 가중치를 곱하여 확률밀도를 구하였다. 이를 누적밀도로 변환하여 입력하도록 하였다. 메신저 클래스를 이용하여 다양한 형태의 MLC 조사면을 설정할 수 있도록 하였다. 갠트리와 테이블의 회전을 모사하기 위하여 rotateX와 rotateY라는 회전행렬을 사용하였다. 월드좌표 속에서 갠트리와 테이블을 정의하여 각각 회전을 구현하였다. 실제 환자의 자료는 CT의 dicom 파일에서 픽셀 크기, 매트릭스 크기 등의 정보와 픽셀의 HU를 밀도로 변환한 파일을 생성한 다음 이 파일을 이용 환자의 모델링에 이용 하였다. 환자의 모델링은 팬텀월드 안에 픽셀의 크기에 해당하는 복셀을 정의하고 이 복셀에 픽셀의 밀도와 이 밀도에 해당하는 물질을 할당해주었다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.83-83
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• 2006

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권2호
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• pp.57-68
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• 1994

선형가속기에 의한 뇌정위적 방사선수술에 적용되는 원형 소조사변의 선량분포를 측정하기 위해 측정기 선정 이유와 선축 결정, 자체 제작한 소형 물 팬톰에 의한 선량분포 측정시 고려해야 할 점에 대해 논의하고, 치료계획에 필요한 자료인 Clinac-18의 10MV X-선의 TMR, OAR, 조사면 계수와 같은 선량분포 측정결과를 보고하고자 한다. 뇌정위적 방사선수술에 권고되고 있는 조사면 크기가 3cm 이하의 작은 조사면에 대한 선량 분포를 측정하기 위해서는 크기나 감도에 있어서 적합한 p-형 실리콘(Si) 검출기가 선량에 대한 선형성과 선량율 독립성이 적합한지 측정에 의해 판단하였다. 크기와 형태가 같은 아크릴 통을 두 개 제작하여 호스로 연결하여 하나는 물 팬톰으로 이용하고 다른 하나는 높이를 조절하여 측정기의 깊이를 조절하였다. 측정할 위치에서 직각 방향의 측방선량분포를 측정하여 선축의 위치를 찾았다. SAD 100cm 위치에서 조사면 크기 10, 20, 30, 40mm 네 개 콘에 대하여 TMR을 측정하였으며, 일정한 선원-측정기간 거리(SCD)에서 최대선량점깊이(d$_{max}$) 및 6, 10, 15cm 깊이에서 OAR을 측정하여 비교하였다. 조사면 계수는 MU당 SAD, d$_{max}$에서 콘에 대한 선량으로 실리콘 검출기로 측정하였다. 실리콘 검출기는 선량에 대한 선형성이 거의 완벽하였으며 감도는 선량율이 증가함에 따라 감소하였다. 낮은 선량율 때문에 조사면 밖의 선량을 약간 과대평가할 수 있을지라도 100MU/min 이상의 선량율에 대해서는 일정하였다. 직각 방향의 측방선량분포 측정에 의하여 선축을 찾는 방식은 간편하였다. 1cm 두께의 아크릴 판을 보조 물통 아래에 삽입ㆍ제거하는 방식으로 측정기의 깊이 조절도 간편하면서 정확하였다. 측정에 의한 TMR, OAR, 조사면 계수는 충분히 정확하여 뇌정위적 방사선수술의 치료계획에 이용할 수 있었으며, OAR은 조사면 범위 내에서는 깊이에 거의 무관하였다. 실리콘 검출기는 소조사면 선량분포 측정에 적합하였으며 직각 방향의 측방선량분포의 측정으로 0.05mm까지 정확히 선축을 찾을 수 있었고, 보조 물통과 아크릴 판을 이용하여 측정기의 깊이를 조절하는 것이 용이하였다. TMR, OAR, 조사면계수의 측정치는 뇌정위적 방사선수술의 치료 계획에 이용할 수 있을 정도로 정확하였으며, OAR은 하나의 깊이에서 측정해도 충분할 것이라고 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.93-97
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• 2007

본 연구는 세기 변조된 multiple noncoplanar arc를 이용한 방사선수술 기법을 평가하기 위해 고안되었다. 정위적 방사선수술은 0.5 cm resolution의 MLC가 장착된 6-MV X-ray beam을 사용하였다. 본 연구에서는 단일 중심점(single isocenter)으로 5 gantry-couch 조합을 이용한 intensity modulated arc therapy (IMAT)를 응용하였다. 저자들은 2 cm의 구형 표적용적에 대하여 $25{\times}25cm$ 아크릴 팬톰으로 선량분포 특성을 조사하였다. 단일 중심점을 이용한 방사선조사에서 구형의 표적에 대하여 비교적 적절한 선량분포를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 80%의 선량 곡선이 frontal, saglttal, transverse planes에서 표적 용적을 적절히 포함하였으며, 40%와 80% 선량곡선 사이는 $4.0{\sim}4.5mm$이었다. 이것은 cylindrical cone을 이용한 다른 연구자들의 선량분포와 유사한 결과였다. 따라서, 본 연구에서 사용한 방사선수술 기법을 비정형적 모양의 뇌내 표적에 대한 방사선수술시에 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권4호
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• pp.391-395
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• 2002

목적 : 서울대학교병원에서 개발한 정위방사선수술 시스템에서의 표준적 정위방사선수술기법을 적용시 중심점에서의 방사선량 오차를 확인하고자 하였다. 재료 및 방법 : 내경 10 mm 20 mm인 원통형의 3차 콜리메이터를 장착후 5개의 호형(arc)으로 구성된 표준형 정위방사선수술계획에 따라 시행한 정위방사선수술시의 선량을 측정하였다. 방사선은 CL2100C 선형가속기에서 발생하는 6 MV X-선을 사용하였고 자체 개발한 다용도 팬톰에서 0.125 cc 전리함 및 다이오드 검출기로 중심점 선량을 측정하였다. 결과 : 내경 20 mm인 3차 콜리메이터를 장착한 정위방사선수술 시행시 호형에 따른 계획선량과 측정선량 간 오차는 0.125 cc 전리함 측정시 $-0.73\%$ 내지 $-2.69\%$, 다이오드 검출기 측정시 $-1.29\%$ 내지 $-2.91\%$이었다. 내경 10 mm 인 3차 콜리메이터 장착한 경우의 오차는 다이오드 검출기로 측정하였을 때 $-2.39\%$ 내지 $-4.25\%$이었다. 결론 : 중심점 선량 오차는 약 $3\%$ 정도로서 DICOM 3.0 표준형식을 통한 영상자료 처리 등의 개선책을 통한 최소화 노력이 필요하다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권2호
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• pp.241-247
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• 1993

가톨릭 의과대학 강남성모병원 치료방사선과에서는 1988년 7월부터 1992년 12월 사이에 뇌종양 환자 45명의 뇌내 46개 병소에 대한 뇌정위다방향방사선치료를 실시하였으며, 이들에 대한 영상학적 및 임상적 추적조사 결과를 후향적으로 분석하였다. 뇌종양에 대한 뇌정위다방향방사선치료는 병소가 생명중추에 인접되어 있거나 다른 전신질환과 함께 있어 종양의 수술적 제거가 어려운 경우, 수술후 잔류 병소가 남아 있거나 재발된 경우, 또는 종래 부터 해오던 방사선치료에도 불구하고 잔류병소가 남아있거나 환자가 수술을 거부할 경우 등에서 실시하게 된다. 이는 수술이나 유사한 다른 치료와 비교하여 동일한 치료효과를 얻으면서도 간편하고 비침습적 이며 또한 상대적으로 저렴한 치료 경비가 소요됨으로, 최근 방사선치료장비 및 치료계획 프로그램의 개발과 함께 그 치료성적이 관심의 대상이 되고 있다. 환자 분포는 남녀 비가 22:33 이며, 연령 분포는 5-74세 (중앙값 : 43세)이었고, 추적조사 기간은 2-55개월 (중앙값 : 35개월)이었다. 6 MV 선형 가속기를 사용하여 조사야 용적은 $0.13-42.88\;cm^3$(중앙값 : $7.26\;cm^3)$이었으며, 최대치료선량은 5-35.5 Gy(중앙값 : 20.9 Gy)이었다. 종양 별로는 뇌하수체종양15예, 청각신경종 8예, 수막종 7예, 뇌교종 6예, 두개인두종 4예, 송과선종 3예, 혈관아세포종 2예, 및 뇌전이 암 1예 씩이었다. 총 46예 중 18예$(39.1\%)$에서 추적 영상검사상 종양의 소실 및 위축을 관찰하였으며, 10예$(34.8\%)$에서는 종양크기의 정지상태를 나타냈다. 임상적으로는 34예$(73.9\%)$에서 방사선치료 전보다 양호한 전신상태 및 수행능력을 유지하고 있었으며, 이중 4예 $(8.7\%)$에서는 추적 검사상 종양 크기가 약간 커졌음에도 불구하고 임상적으로는 안정된 상태이었다. 영상학적으로나 임상적으로 악화된 경우는 2예$(4.4\%)$에서 있었다. 치료에 따르는 부작용으로는 치료 직후, 일시적 두통을 호소하였으나 스테로이드 및 진통제 투여로 개선되었으며 경미한 일시적 탈모를 3예$(6.6\%)$에서 경험하였으며 향후 좀더 정밀 추적검사가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.135-138
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• 2002

치료대상 병소에 분할 방사선수술을 시술할 경우 회전중심(isocenter)은 정확하고 재현성 이 있어야 한다. 본 연구는 노발리스 방사선 수술장비와 정위 마스크 시스템을 사용한 분할방사선 수술에서 회전중심의 재현성을 측정하고 평가 하였다. 마스크는 열가소성 재질의 상용을 사용하였고 회전중심의 재현성을 측정하기 위해 고안된 머리 모양의 아크릴 팬텀에 맞도록 제작하였다. 팬텀의 내부에는 직경 5 mm의 아크릴봉을 수직으로 세우고 그 끝단을 회전중심으로 선택하였으며 예상되는 회전중심점에 pin hole을 낸 monochromic 필름을 설치하여 방사선 조사 후 회전중심의 재현성을 측정할 수 있도록 하였다. 측정 결과 회전중심은 공간오차가 평균 1 mm 이내이고 표준편차 또한 2 mm 이내여서 이미 보고된 타 문헌에서의 측정값과 비교해 볼 때 모든 측정값이 제시된 오차범위 내에 있었다. 결론적으로 분할방사선수술에 사용하는 정위 마스크 시스템은 매우 정확하고 재현성이 우수하였으며, 실제로 방사선 수술대상의 병소의 직경이 10 mm 정도 이상이라면 일반적인 한번의 고선량 방사선 수술에 정위 마스크 시스템의 사용이 가능할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제33권2호
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• pp.89-97
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• 2015

Purpose: To evaluate the treatment results in early stage non-small cell lung cancer patients who have undergone fiducial-less CyberKnife radiosurgery (CKRS). Materials and Methods: From June 2011 to November 2013, 58 patients underwent CKRS at Asan Medical Center for stage I lung cancer. After excluding 14 patients, we retrospectively reviewed the records of the remaining 44 patients. All analyses were performed using SPSS ver. 21. Results: The median age at diagnosis was 75 years. Most patients had inoperable primary lung cancer with a poor pulmonary function test with comorbidity or old age. The clinical stage was IA in 30 patients (68.2%), IB in 14 (31.8%). The mean tumor size was 2.6 cm (range, 1.2 to 4.8 cm), and the tumor was smaller than 2 cm in 12 patients (27.3%). The radiation dose given was 48-60 Gy in 3-4 fractions. In a median follow-up of 23.1 months, local recurrence occurred in three patients (2-year local recurrence-free survival rate, 90.4%) and distant metastasis occurred in 13 patients. All patients tolerated the radiosurgery well, only two patients developing grade 3 dyspnea. The most common complications were radiation-induced fibrosis and pneumonitis. Eight patients died due to cancer progression. Conclusion: The results showed that fiducial-less CKRS shows comparable local tumor control and survival rates to those of LINAC-based SABR or CKRS with a fiducial marker. Thus, fiducial-less CKRS using Xsight lung tracking system can be effectively and safely performed for patients with medically inoperable stage I non-small cell lung cancer without any risk of procedure-related complication.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제20권1호
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• pp.25-36
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• 1995

The purpose of this research is to develop stereotactic localization and radiation measurement system for the efficient and precise radiosurgery. The algorithm to obtain a 3-D stereotactic coordinates of the target has been developed using a Fisher CT or angio localization. The procedure of stereotactic localization was programmed with PC computer, and consists of three steps: (1) transferring patient images into PC; (2) marking the position of target and reference points of the localizer from the patient image; (3) computing the stereotactic 3-D coordinates of target associated with position information of localizer. Coordinate transformation was quickly done on a real time base. The difference of coordinates computed from between Angio and CT localization method was within 2 mm, which could be generally accepted for the reliability of the localization system developed. We measured dose distribution in small fields of NEC 6 MVX linear accelerator using various detector; ion chamber, film, diode. Specific quantities measured include output factor, percent depth dose (PDD), tissue maximum ratio (TMR), off-axis ratio (OAR). There was small variation of measured data according to the different kinds of detectors used. The overall trends of measured beam data were similar enough to rely on our measurement. The measurement was performed with the use of hand-made spherical water phantom and film for standard arc set-up. We obtained the dose distribution as we expected. In conclusion, PC-based 3-D stereotactic localization system was developed to determine the stereotactic coordinate of the target. A convenient technique for the small field measurement was demonstrated. Those methods will be much helpful for the stereotactic radiosurgery.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권1호
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• pp.24-31
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• 2005

정위적 방사선 수술은 한 번에 두 개내 병소에는 고선량의 방사선을 조사하면서, 주위 정상조직에는 최소한의 방사선이 조사되도록 시술하는 치료기법이다. 본 연구는 정위적 방사선 수술시 자동적 치료계획을 수행하기 위하여, 선형가속기와 감마나이프의 다수의 회전중심점을 이용하는 치료계획에 대한 물리적 격자구조에 기반한 새로운 방법을 개발하였다. 최적의 방사선 수술계획은 많은 빔관련 변수들의 조합으로서 만들어진다. 본 연구에서는 선형가속기와 감마나이프 수술시 빔 측면도의 50% 수준에서의 선량분포가 콜리메이터/헬멧의 구멍 크기와 일치하는 점을 이용하여 하나의 회전중심점을 중심으로 선량분포를 구형으로 모델화시켰다. 그리고, 다수의 회전중심점들은 병소내 위치와 크기를 고려한 정육면체 구조와 1×1×1 ㎣의 체적소 단위의 계산에 의해 자동적으로 배치시켰다. 이 기법에 의한 치료계획 방법은 선량체적히스토그램, 선량의 일치성, 선량의 균질성의 병소내 선량분포로서 평가되었다. 그 결과, 새로운 기법은 불규칙한 병소들에 대하여 프로그램 시스템에 의해 빠르게 다수의 회전중심점들을 배치시켰다. 또한, RTOG의 권고사항에 언급된 병소내 선량분포의 일치성, 균질성이 기준을 잘 만족하였고, 병소들은 50％ 이상의 등선량 곡선 내에 포함되었다. 이와 같은 성과는 불규칙하게 형성된 병소와 선형가속기나 감마나이프와 같은 다른 치료 장치 기법들에서 특별한 제약없이 보편적으로 적용이 될 수 있을 것으로 생각된다.