Purpose: In order to keep the acceptable level of the radiation oncology linear accelerators, it is necessary to apply a reliable quality assurance (QA) program. Materials and Methods: The QA protocols, published by authoritative organizations, such as the American Association of Physicists in Medicine (AAPM), determine the quality control (QC) tests which should be performed on the medical linear accelerators and the threshold levels for each test. The purpose of this study is to increase the accuracy and precision of the selected QC tests in order to increase the quality of treatment and also increase the speed of the tests to convince the crowded centers to start a reliable QA program. A new method has been developed for two of the QC tests; optical distance indicator (ODI) QC test as a daily test and gantry angle QC test as a monthly test. This method uses an image processing approach utilizing the snapshots taken by the CCD camera to measure the source to surface distance (SSD) and gantry angle. Results: The new method of ODI QC test has an accuracy of 99.95% with a standard deviation of 0.061 cm and the new method for gantry angle QC has a precision of $0.43^{\circ}$. The automated proposed method which is used for both ODI and gantry angle QC tests, contains highly accurate and precise results which are objective and the human-caused errors have no effect on the results. Conclusion: The results show that they are in the acceptable range for both of the QC tests, according to AAPM task group 142.
The purpose of this paper is to find the factors affecting the number of patients per physician for a day at hospital and compare them with the results of previous studies. We used data of Korean national patients survey that had been carried out by central government and local health centers from October 27th to November 11th in 1999. Descriptive analyses were performed to overview the general characteristics of our study subject. Also, we tried to find the factors affecting the number of patients per physician for a day at hospital through t test and correlation analysis. Factors affecting the number of outpatients per physician for a day at hospital are location, training type, ownership, No. of physicians, No. of beds per physician, No. of physicists per physician, No. of nursing aids per physician and No. of medical technicians per physician. While factors affecting the number of inpatients per physician for a day at hospital are location, ownership, No. of physicians, No. of beds per physician, No. of pharmacists per physician, No. of nurses per physician, No. of nursing aids per physician and No. of administrative auxiliary personnels per physician. The most correlated variable with outpatients per physician for a day at hospital is No. of medical technicians per physician while the most correlated variable with inpatients per physician for a day at hospital is No. of beds per physician. A more detailed investigation is needed for verifying factors affecting the number of patients per physician for a day at hospital and other medical institutions.
Background: The National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology-National Institute of Radiological Sciences (QST-NIRS) has continuously investigated the undesired radiation exposure in ion beam radiotherapy mainly in carbon-ion radiotherapy (CIRT). This review introduces our investigations on the secondary neutron dose in CIRT with the broad and scanning beam methods. Materials and Methods: The neutron ambient dose equivalents in CIRT are evaluated based on rem meter (WENDI-II) measurements. The out-of-field organ doses assuming prostate cancer and pediatric brain tumor treatments are also evaluated through the Monte Carlo simulation. This evaluation of the out-of-field dose includes contributions from secondary neutrons and secondary charged particles. Results and Discussion: The measurements of the neutron ambient dose equivalents at a 90#x00B0; angle to the beam axis in CIRT with the broad beam method show that the neutron dose per treatment dose in CIRT is lower than that in proton radiotherapy (PRT). For the scanning beam with the energy scanning technique, the neutron dose per treatment dose in CIRT is lower than that in PRT. Moreover, the out-of-field organ doses in CIRT decreased with distance to the target and are less than the lower bound in intensity-modulated radiotherapy (IMRT) shown in AAPM TG-158 (American Association of Physicists in Medicine Task Group). Conclusion: The evaluation of the out-of-field doses is important from the viewpoint of secondary cancer risk after radiotherapy. Secondary neutrons are the major source in CIRT, especially in the distant area from the target volume. However, the dose level in CIRT is similar or lower than that in PRT and IMRT, even if the contributions from all radiation species are included in the evaluation.
최근 방사선치료기기 및 방사선치료기술이 빠르게 발전하고 복잡해짐에 따라 방사선치료의 신뢰성을 높이고 정확한 환자 치료와 환자 및 치료관련 종사자의 방사선안전을 확보하기 위하여 자격있는 의학물리사 적정 인원에 대한 재평가가 이루어지고 있다. 방사선치료분야에서 의학물리사의 적정한 인원수준에 대하여 외국의 연구사례 및 결과에 대해 미국과 유럽을 중심으로 분석하였다. 또한 외국연구결과를 토대로 국내에 필요한 의학물리사의 적정 인원을 간접적으로 계산해 보았다. 국내 중대형 6개 병원의 현재 의학물리사 적정 인원은 국제적 적정 권고 인원의 50% 이하였다. 더욱 더 객관적인 의학물리사의 필요 인원수를 예측하기 위하여는 국내 여건에 적합한 추가적인 연구가 요구되며, 특히 지속적으로 증가되고 있는 입자방사선치료를 고려한 인원수 예측이 필요하다.
Deep learning (DL) is a subset of machine learning and artificial intelligence that has a deep neural network with a structure similar to the human neural system and has been trained using big data. DL narrows the gap between data acquisition and meaningful interpretation without explicit programming. It has so far outperformed most classification and regression methods and can automatically learn data representations for specific tasks. The application areas of DL in radiation oncology include classification, semantic segmentation, object detection, image translation and generation, and image captioning. This article tries to understand what is the potential role of DL and what can be more achieved by utilizing it in radiation oncology. With the advances in DL, various studies contributing to the development of radiation oncology were investigated comprehensively. In this article, the radiation treatment process was divided into six consecutive stages as follows: patient assessment, simulation, target and organs-at-risk segmentation, treatment planning, quality assurance, and beam delivery in terms of workflow. Studies using DL were classified and organized according to each radiation treatment process. State-of-the-art studies were identified, and the clinical utilities of those researches were examined. The DL model could provide faster and more accurate solutions to problems faced by oncologists. While the effect of a data-driven approach on improving the quality of care for cancer patients is evidently clear, implementing these methods will require cultural changes at both the professional and institutional levels. We believe this paper will serve as a guide for both clinicians and medical physicists on issues that need to be addressed in time.
방사선치료는 수술, 항암치료와 함께 암의 3대 치료방법으로써 많은 암환자들이 방사선치료를 받게 된다. 최대한 많은 방사선을 암에 집중시키고 최대한 적은 방사선을 주변 정상 조직에 가해주기 위해 치료 전 치료계획을 철저히 세우고 품질 관리를 시행하지만 방사선치료가 잘못 시행되어 의도치 않은 방사선이 환자에게 전달되는 의료사고가 발생하기도 한다. 이를 해결하기 위해 환자 내부의 선량을 검증하기 위한 방법을 투과선량 측정을 통한 환자 내부선량의 역추정 방법이 제시되고 있다. 본 연구에서 제시한 투과선량을 이용한 환자선량 계산 방법을 거리역자승법칙, 심부선량백분율, scatter factor를 이용한 방법으로써 실제 환자 선량 평가 가능성에 대해 균질한 물등가 팬텀을 이용한 연구이다. 투과선량에 대한 이온함과 유리선량계의 교정 결과 유리선량계의 신호값이 이온함으로 측정한 선량값에 비해 6 MV에서 0.824, 10 MV에서 0.736배인 것으로 나타났고 scatter factor는 평균적으로 1.4정도인 것으로 확인되었다. 심부선량백분율 데이터를 사용하기 위해 Mayneord F factor를 적용하였으며 위의 정보들을 이용하여 균질한 팬텀에서 알고리즘을 검증한 결과 최대 오차 약 1.65%로 계산이 정확하게 실시됨을 확인하였다.
목적 : 국내 방사선치료에 대한 전국현황의 통계를 1997년을 중심으로 한 병원 별 진료 장비, 인력 현황을 조사하고 그에 대한 연간 신환자수의 분포를 검토하여 그 결과를 선진국의 예와 비교함으로써 현재의 국내 방사선치료의 진료 수준을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법 : 1998년에 치료방사선과가 있는 전국의 42개 병원을 대상으로 설문조사를 통해 자료를 수집하였다. 통계자료는 1997년 1월부터 12월까지 총 1년으로 하였고 통계처리는 마이크로소프트사의 Excel 프로그램을 이용하였다. 결과 : 1997년에 국내에서 42개의 병원이 71대의 외부 방사선치료장치, 100명의 치료방사선과 전문의, 26명의 의학 물리학자, 205명의 방사선사가 있었고 연간 19,773명의 신환을 치료하였다. 전국 42개 병원의 89$\%$,는 최소한 6 MeV 이상의 선형가속기를 보유하였고 95$\%$는 모의 조사장치를 소유한 반면 $5\%$는 모의 조사장치를 가지고 있지 않았다. 컴퓨터 치료계획을 할 수 있는 장비를 소유한 병원은 $91\%$였고, $83\%$는 정도관리 지침서를 가지고 있다고 응답하였다. 병원별 치료방사선과 의사가 단지 1명인 병원이 36%이었으며 의학 물리학자가 없는 곳이 38$\%$였다. 한 병원당년간 환자수 분포의 중앙값은 348명, 기계당 환자수의 중앙값은 263명, 방사선종양학과 전문의당 환자수의 중앙값은 171명, 방사선사당 환자수의 중앙값은 81명, 기계당 방사선사의 중앙값은 3명이다. 결론 : 국내의 치료방사선과를 보유한 병원의 수, 방사선치료를 받는 환자수 및 치료장비수는 일본 및 미국과 비교하여 인구비례로 계산해 볼때 매우 적은 편이다. 치료장비면에서는 선형가속기, 모의 조사장치, 컴퓨터 치료계획 시스템의 수준이 미국과 비교하여 크게 차이가 없었다. 의사, 방사선사에 대한 환자수의 부하(loading)는 미국과 비교하여 큰 차이는 없었다. 그러나 인력면에서 의학물리학자가 없는 병원의 수가 상당히 많은 관계로 이의 보완을 위해서 미국과 같은 part time 제도의 운영도 해 볼 수 있을 것이다.
미국의학물리학회(AAPM) TG-100 위원회에서 제시하고 있는 가이드 라인에 준하여 환자 안전에 대한 정도관리를 수립하기 위하여 영남대학교병원 방사선종양학과에서 환자를 치료하는 중에 발생한 오류들을 중심으로 오류 유형을 분석하여, 환자중심의 방사선치료를 시행할 때 환자 안전을 위한 정도관리의 가이드 라인을 정립하고자 한다. 방사선종양학과에서 방사선 치료를 하는데 있어서 일으킬 수 있는 오류들을 분석하여 오류를 일으키는 빈도와 오류가 일어날 때 환자 에게 미치는 심각성과 오류가 일어났을 때 감지하지 못하고 지나치는 확률을 점수로 평가하고자 한다. 오류를 일으킬 수 있는 곳으로는 CT 모의치료실, 치료계획실, 치료실로 나누어 조사하였다. CT 모의치료실에서는 고정기구 사용의 오류가 위험중요지수의 값이 60으로 가장 높았고, 모의치료 정보입력의 오류가 6으로 가장 낮게 나타났다. 치료계획실에서는 선량계산 모델 선택의 오류가 위험중요지수의 값이 168로 가장 높았고, 환자의 치료 시작일 오류가 36으로 가장 낮게 나타났다. 치료실에서는 테이블 Bar 오류가 위험중요지수의 값이 252으로 가장 높았고, 체중변화 오류가 190을 나타내었으며, 배게 오류가 24로 가장 낮게 나타났다.
전문가 그룹의 외부검사를 통하여 의료기관 자체적으로 시행되고 있는 품질관리를 평가하고 구조적 문제점에 대한 상호보완을 하고자 하였다. 외부 검사의 정당성 확보를 위해 전국 80여 개의 의료기관 중 지역 분포를 고려하여 30여 개를 선정하였고, 최종 25개의 의료기관이 자발적 참여의사를 신청하였다. 참여의료기관은 비공개를 원칙으로 하였고, 사전에 상호 비교하여 검증된 측정 장비를 가지고 직접 방문하여 측정하는 것을 원칙으로 하였다. 두 개 이상의 광자선을 대상으로 출력선량을 측정하였고, 갠트리회전 정확도, 콜리메이터 회전 정확도, 다엽콜리메이터 이동 위치 정확도 등을 측정하였다. 출력선량 측정에서 6 MV의 경우 -0.8%~4.5%까지 절대오차를 보였고, 10 MV의 경우 -0.79%~3.01%이었고, 15 MV에서 -0.7%~0.07% 절대오차를 나타내었다. 25개 의료 기관을 대상으로 한 50개의 광자선 중에서 절대 흡수선량이 2% 이상 되는 에너지가 8개(16%)로 나타났다. 조사면과 갠트리, 콜리메이터 회전축 일치도는 2개 의료기관을 제외하고 모두 ${\pm}2$ mm 이내의 결과를 보였다. 다엽콜리메이터 이동 위치 정확도는 모두 ${\pm}1$ mm 이내의 정확도를 보였다. 에너지 선질 조사에서 광자선 6 MV의 경우 KQ 값의 최고값과 최저값의 차이는 0.4%로 나타났다. 물 흡수선량 기반 측정 기준서 사용기관은 21개(84%), 공기 흡수선량 기반 측정 기준서 사용기관은 4개(16%)로 조사되었고, SSD 측정법을 사용하는 기관은 22개, SAD 측정법을 사용하는 기관은 3개 기관으로 조사되었다. 외부검사는 자체적으로 시행되고 있는 품질관리의 구조적인 문제점을 찾아 상호 보완하는 것임으로 매우 중요하다. 따라서 전문가 그룹 및 국가가 함께 주기적이고, 지속적인 외부검사가 시행 될 수 있도록 국제 수준의 전문가의 양성 및 국가지원 제도가 필요하다고 사료된다.
In this study, the correlation among the changes of Modulation Transfer Function(MTF) in the noise and high-contrast resolution and the change of Contrast to noise ratio(CNR) in the low-contrast resolution will be examined to investigate the estimation of image quality according to the type of algorithms. The image data obtained by scanning American Association of Physicists in Medicine(AAPM) phantom was applied to each algorithm and the exposure condition of 120 kVp, 250 mAs, and then the CT number and noise were measured. The MTF curved line of the high-contrast resolution was calculated with Point Spread Function(PSF) by using the analysis program by Philips, resulting in 0.5 MTF, 0.1 MTF and 0.02 MTF respectively. The low-contrast resolution was calculated with CNR and the uniformity was measured to each algorithm. Since the measurement value for the uniformity of the equipment was below ${\pm}$ 5 HU, which is the criterion figure, it was found to belong to the normal range. As the algorithm got closer from soft to edge, the standard deviation of CT number increased, which indicates that the noise increased as well. As for MTF, 0.5 MTF, 0.1 MTF and 0.02 MTF were all sharp algorithms, and as the algorithm got closer from soft to edge, it was possible to distinguish more clearly with the naked eye. On the other hand, CNR gradually decreased, because the difference between the contrast hole CT number and the acrylic CT number was the same while the noise of hole increased.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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