• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권2호
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• pp.54-60
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• 2017

This study was designed to measure transit dose with an electronic portal imaging device (EPID) in eight patients treated with intensity modulated radiotherapy (IMRT), and to verify the accuracy of dose delivery to patients. The calculated dose map of the treatment planning system (TPS) was compared with the EPID based dose measured on the same plane with a gamma index method. The plan for each patient was verified prior to treatment with a diode array (MapCHECK) and portal dose image prediction (PDIP). To simulate possible patient positioning errors during treatment, outcomes were evaluated after an anthropomorphic phantom was displaced 5 and 10 mm in various directions. Based on 3%/3 mm criteria, the $mean{\pm}SD$ passing rates of MapCHECK, PDIP (pre-treatment QA) for 47 IMRT were $99.8{\pm}0.1%$, $99.0{\pm}0.7%$, and, respectively. Besides, passing rates using transit dosimetry was $90.0{\pm}1.5%$ for the same condition. Setup errors of 5 and 10 mm reduced the mean passing rates by 1.3% and 3.0% (inferior to superior), 2.2% and 4.3% (superior to inferior), 5.9% and 10.9% (left to right), and 8.9% and 16.3% (right to left), respectively. These findings suggest that the transit dose-based IMRT verification method using EPID, in which the transit dose from patients is compared with the dose map calculated from the TPS, may be useful in verifying various errors including setup and/or patient positioning error, inhomogeneity and target motions.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권4호
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• pp.207-211
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• 2006

kV cone-beam CT (CBCT)가 결합된 선형가속기의 등장으로 더욱 정확한 영상유도 방사선치료(Image-guided radiation therapy, IGRT)가 가능해졌다. IGRT는 영상장비를 이용해 표적의 이동을 보정할 수 있는 방사선치료기술로, CBCT를 이용한 IGRT의 경우 내부 장기의 정보를 바탕으로 병변의 이동을 정확히 알 수 있다. 내부 장기의 정보를 얻기 위해서는 방사선이 조사되기 바로 전에 환자의 CBCT 영상을 획득하여 치료계획 시 사용한 모의치료 CT영상과 정합을 수행하게 된다. 본 연구에서는 CBCT 영상의 재구성 품질에 따른 정합결과를 비교해 보았다. 6명의 환자로부터 총 56개의 CBCT 투과 정보를 획득하여 분석한 결과, 평행이동벡터의 차가 1 mm를 초과하는 경우는 단 3개에 불과하였다. 회전이동의 경우, x, y, z, 세 축을 모두 고려하였으며, 그 결과 총 168 ($56{\times}3$)개에서 단 3개만이 $1^{\circ}$ 이상의 차이를 나타냈다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권2호
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• pp.40-49
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• 2021

Purpose: This study aimed to develop a surface-guided radiosurgery system customized for a neurosurgery clinic that could be used as an auxiliary system for improving the accuracy, monitoring the movements of patients while performing hypofractionated radiosurgery, and minimizing the geometric misses. Methods: RGB-D cameras were installed in the treatment room and a monitoring system was constructed to perform a three-dimensional (3D) scan of the body surface of the patient and to express it as a point cloud. This could be used to confirm the exact position of the body of the patient and monitor their movements during radiosurgery. The image from the system was matched with the computed tomography (CT) image, and the positional accuracy was compared and analyzed in relation to the existing system to evaluate the accuracy of the setup. Results: The user interface was configured to register the patient and display the setup image to position the setup location by matching the 3D points on the body of the patient with the CT image. The error rate for the position difference was within 1-mm distance (min, -0.21 mm; max, 0.63 mm). Compared with the existing system, the differences were found to be as follows: x=0.08 mm, y=0.13 mm, and z=0.26 mm. Conclusions: We developed a surface-guided repositioning and monitoring system that can be customized and applied in a radiation surgery environment with an existing linear accelerator. It was confirmed that this system could be easily applied for accurate patient repositioning and inter-treatment motion monitoring.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권2호
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• pp.15-22
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• 2023

This study compared the dose calculated using the electron Monte Carlo (eMC) dose calculation algorithm employing the old version (eMC V13.7) of the Varian Eclipse treatment-planning system (TPS) and its newer version (eMC V16.1). The eMC V16.1 was configured using the same beam data as the eMC V13.7. Beam data measured using the VitalBeam linear accelerator were implemented. A box-shaped water phantom (30×30×30 cm³) was generated in the TPS. Consequently, the TPS with eMC V13.7 and eMC V16.1 calculated the dose to the water phantom delivered by electron beams of various energies with a field size of 10×10 cm². The calculations were repeated while changing the dose-smoothing levels and normalization method. Subsequently, the percentage depth dose and lateral profile of the dose distributions acquired by eMC V13.7 and eMC V16.1 were analyzed. In addition, the dose-volume histogram (DVH) differences between the two versions for the heterogeneous phantom with bone and lung inserted were compared. The doses calculated using eMC V16.1 were similar to those calculated using eMC V13.7 for the homogenous phantoms. However, a DVH difference was observed in the heterogeneous phantom, particularly in the bone material. The dose distribution calculated using eMC V16.1 was comparable to that of eMC V13.7 in the case of homogenous phantoms. The version changes resulted in a different DVH for the heterogeneous phantoms. However, further investigations to assess the DVH differences in patients and experimental validations for eMC V16.1, particularly for heterogeneous geometry, are required.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권2호
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• pp.89-94
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• 2008

토모치료기는 선형가속기에서 사용되는 세기 변조방사선치료와 Mega-voltage Computed Tomography (MVCT) 3차원 영상정보에 의한 영상유도방사선치료(Image Guide Radiation Therapy, IGRT)가 가능하고 나선식 빔 조사를 통해 표적과 정상조직에 효율적으로 선량(dose)을 집중하고 분산할 수 있다는 장점을 가진다. 이에 본 논문에서는 2006년 9월부터 운용을 시작한 국립암센터의 토모치료기를 이용하여 10명의 두경부암 환자를 대상으로 토모치료계획과 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획의 선량분포를 비교하였으며 또한, 영상유도 방사선치료장치가 구비되지 못하여 환자의 위치보정이 부정확한 구형 세기변조방사선치료기에 대해 표적의 움직임에 따라 균일성(Homogeneity)과 정상조직부작용율(Normal Tissue Complication Probability, NTCP)이 상대적으로 어떻게 변화하는지 연구하였다. 이 연구를 위하여 토모치료기의 치료계획용 시스템인 Hi-Art (Hi-Art2_2_4 2.2.4.15, TomoTherapy Incorporated, 1240 Doming Way, Madison, WI S3717-1954, USA)와 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획용 시스템인 CadPlan (CadPlan R.6.4.7, Varian Medical System Inc. 3100 Hansen Way, Palo Alto, CA 94304-1129, USA)을 이용한 역치료계획(inverse Planning)이 수행되었으며 치료계획은 각각의 환자에 대해 같은 표적과 최적화조건을 가지도록 고려되었다. 총 10명의 환자를 대상으로 한 연구결과, 환자의 신체내 외부가 완전히 고정되어 있는 이상적인 경우에 대해서 토모치료기를 이용한 치료계획이 선형가속기에 의한 세기 변조 방식보다 표적에 대해 보다 높고 일정한 선량분포를 주면서도 주변 장기의 선량이 선량체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)에서 오히려 감소함을 보여 주었다 또한 토모치료기의 MVCT를 이용하여 한 달간 토모 환자의 표적위치변화를 측정하였고, 이를 토대로 평균 표적위치변화를 고려하였을 경우 선형가속기기반 세기변조방사선치료계획인 CadPlan에서 표적의 등가균질선량(Equivalant Uniform Dose, EUD)이 감소하고 정상조직의 부작용율의 발생가능성이 상대적으로 증가함을 발견하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권3호
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• pp.155-162
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• 2011

방사선치료를 위한 아날로그영상기반의 시뮬레이터와 의료용 선형가속기로 이루어진 시스템을 X-ray 필름을 Computed Radiography (CR)로 교체하여 디지털영상기반의 시스템으로 개선하였다. 장비교체를 최소화하였고 기존의 치료과정과 유사하도록 하여 사용자들이 짧은 시간에 적응할 수 있도록 하였다. 필름카세트와 필름현상기는 CR카세트와 CR리더기로 대신하였고, ViewBox는 소형PC와 모니터로 대체되었다. 디지털영상의 장점을 충분히 활용하기 위해 방사선종양학과에 적합한 Viewer 소프트웨어를 개발하여 업무의 편리성과 효율성을 도모하였다. Viewer 소프트웨어는 2개의 이미지를 동시에 볼 수 있으며, 이들 영상의 비교도 가능하다. 다양한 검색기능과 Contouring 기능, 윈도우폭/레벨 조절기능을 갖추었다. 업무의 중단이 없도록 하기 위해 1주일간 기존 필름과 CR을 공동으로 운용하며 문제점을 수정한 후 필름시스템을 제거하고 CR시스템을 운용하였다. CR시스템은 안정적으로 운용되고 있으며, 본격적으로 CR시스템이 이용되면서 사용자로부터 제기되는 여러 요구사항을 반영하여 기능을 개선하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제3권2호
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• pp.137-144
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• 1985

전신질환인 만성골수성백혈병(Chronic Myelogenous Leukemia: CML)에 있어서, 비장에만 국소적으로 방사선을 조사(Splenic Irradiation; SI)함으로써, 임상적 증상의 호전과 혈액소견상에 완해를 일으킨다는 것은 1903년대 이후로 알러져 있는 사실이다. 최근에 와서 Busulfan에 의한 화학요법이 주치료로서 도입되기 전까지는 SI가 CML치료에 광범위하게 사용되어 왔었다. 요즈음엔 비장의 방사선치료는 화학요법보다 그 결과가 좋지 못하지만, 통증을 동반한 비종대에서 증상의 완화를 위하거나, 가속기(accelerated phase)에 들어섰거나, 화학요법에 반응하지 않을 때 사용되고 있다. SI의 효과는 백혈구수의 감소, 헤모글로빈치의 상승등의 직접, 간접효과가 있으며 이 효과는 방사선치료를 끝낸 후에도 어느 기간 지속되며, 만족스런 반응을 보일 경우엔 반복치료도 시도되고 있다. 그리고 약물치료에 반응이 없었던 판자에서도 에로는 SI로 임상적 호전을 관찰할 수 있으며, SI전에 많은 치료를 받지 않았던 경우에 더 좋은 반응을 기대할 수 있음은 잘 알려져 있다. 가톨릭의대 방사선치료실에서는 화학요법도중 통증을 동반한 심한 비종대를 호소하거나, 화학요법에 반응이 없었던 15례의 CML환자에서 SI를 실시하였다. 저자들은 대상환자들의 SI전후의 임상적 증상, 이학적 소견 혈액학적 소견등의 변화 및 생존기간을 추적하였기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.

• 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.

• Radiation Oncology Journal
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• 제6권1호
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• pp.55-61
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• 1988

가톨릭 의과대학 강남성모병원 방사선치료실에서는 1983년 4월부터 1987년 12월까지 4년 8개월 동안에 국소 재발성 또는 진행된 직장암환자 46예의 외부 방사선 치료를 실시하였다. 방사선 치료는 6MV선형가속기를 사용하였으며 전후 2대문조사 및 4문조사를 혼합 사용하였고, 매일 $160\~180cGy$색 주 5회 분할조사하여 총 $4,500\~6,000rad/5\~7$주를 시도하였다. 필요시는 수술창 및 회음부에 격일로 Bolus를 사용하여 다음과 같은 결과를 얻었기에 보고하는 바이다. 1. 총 46명중 남자 25명, 여자는 21명이었고, 연령 분포는 22세부터 79세까지였다(중앙연령 : 54세). 2. 수술 후 재발된 직장암이 28예였고, 수술 불가능한 경우가 18예였다. 3. 재발된 예 28명에서 Astler-Coiler's Modification of Duke's Method 분류상 C2가 20명이었는데 그중 12명이 수술 후 12개월 내에 재발하였다. Bl 명기에서는 24개월 내 재발한 예는 전혀 없었다. 4. 방사선 치료에 대한 반응으로 통증을 주소로 했던 30명중 22명$(73\%)$에서, 종괴를 주소로 한 14명중 12명$(86\%)$에서, 출혈을 주소로 한 22명 중 17명$(77\%)$에서 각각 반응을 보였다. 5. 합병증은 건성 쪼는 습성 피부탈락과 홍반성 색소침착, 요도-방광염이 $61\%,\;35\%,\;17\%$에서 각각 관찰되었고, 2예에서는 수술을 요하는 장유착이 있었다. 6. 수술 후 2년과 3년 생존율은 각각 $43\%,\;22\%$였고, 방사선 치료 후 2년 생존율은 $13\%$였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.179-185
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• 2002

목적 : 본 교실에서 개발한 정위방사선수술 시스템의 정도관리를 위하여 다용도 팬톰을 제작하고 정위방사선수술 기법의 선량의 정확도를 확인하려 하였다. 대상 및 방법 : CL2100C 선형가속기에서 발생하는 6 MV 엑스선을 사용하여 정위적 방사선수술을 시행하였고 Farmer형 이온함, 0.125 cc 이온함, 다이오드 검출기 등을 정위 기준기구가 부착된 팬톰내에 설치한 후 선량을 측정하였다. 고정 빔, $20^{\circ}\~100^{\circ}$의 각도를 갖는 단일회전빔, 복합회전빔 등의 방사선조사 조건에서 측정기와 팬톰의 상대적 위치를 변화시키면서 측정하였다. 내경이 10, 20, 30, 40 mm인 원형의 3차 콜리메이터를 사용하였다. 결과 : 고정 빔, 단일 회전빔, 5개의 회전 빔으로 구성된 복합회전빔 등에서의 선량오차는 Farmer형 이온함으로 측정한 경우는 $0.5\%$ 이하, 0.125 cc 이온함의 경우에는 $0.5\%$, 다이오드 검출기인 경우에는 $2\%$ 이내였다. 결론 : 본 교실 개발 정위방사선수술 기법에 의한 방사선 조사선량의 정확도를 확인하였으며 이 자료는 향후 정위방사선수술 및 다분할 방사선치료의 정도관리에 유용한 기초자료로 활용될 것이다.