• 대한방사선치료학회지
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• 제20권1호
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• pp.45-53
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• 2008

목 적: 본원에 2007년 10월에 설치된 토모테라피를 이용하여 치료한 환자 130명에 대하여 치료의 통계적 특성을 분석하여 종양의 부위별, 종양표적체적의 변화, 전체치료시간(overall treatment time), 초고압전산화단층촬영(Megavoltage computed tomography; MVCT)을 이용한 환자의 이동 값, 종양의 크기 변화에 따른 보정치료계획(Adaptive plan) 필요성 등에 대한 통계를 분석하여 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 본원에서 2007년 10월부터 2008년 8월까지 토모테라피를 받은 130명의 환자를 대상으로 조사하였다. 환자의 평균 연령은 53세(최소 25세, 최고 83세)이고, 치료 부위별로 두경부(22명), 흉부(47명), 복부(25명), 골반부(11명), 골격계(25명) 로 나누었으며 MVCT는 2,702번의 총 분할조사를 치료 전 100% 시행하였고 종양의 크기변화가 큰 27명은 보정치료계획을 시행하였다. 또한 획득된 MVCT와 kV-CT를 일치시킨 후 이동된 값(X, Y, Z, roll, vector)을 치료부위와 사용된 고정기구의 평균 오차범위를 조사하였고 위치잡이(set up), MVCT, 평균 전체치료시간, 표적체적(target volume; TV)을 조사하였다. 결 과: 분석결과 환자가 카우치에 누워있는 평균시간은 22.8분, 평균 치료시간은 13.46분, 평균 보정계수(mm) X=-0.7, Y=-1.4, Z=5.77, roll=0.29, vector=8.66으로 평균 육안적종양체적(gross tumor volume; GTV)=229 $cm^3$, 평균 임상표적체적(clinical tumor volume; CTV)=564 $cm^3$으로 나타났다. 흉부, 복부, 골격계 치료환자보다 두경부 환자의 이동된 vector값이 2.96 mm적음을 알 수 있었다. 치료부위별 이동된 vector값이 두경부>골격계>복부>흉부>골반부 순서로 나타났다. 또한, 보정치료 계획을 시행한 환자는 27명, 종양이 길거나 다발성 종양환자는 39명이며 치료 시 1개의 치료계획으로 치료할 때 전체치료시간은 32분, 2개의 치료계획으로 나누어 치료 시에는 각각 21분, 19분으로 총 40분 소요되는 것을 알 수 있었다. 결 론: 고정용구의 사용과 더불어 MVCT의 적용으로 더욱 정확한 세기조절방사선치료(intensity modulated radiation therapy; IMRT)를 할 수 있었다. 또한 매일 영상을 통해 종양의 변화를 확인하여 보정치료계획을 할 수 있었으며 종양이 길거나 또는 다발성 종양, 손상위험장기(organ at risk; OAR) 근처의 치료와 급격한 선량분포의 변화를 주어야 하는 복잡한 치료를 가능하게 하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권2호
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• pp.51-63
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• 2019

목 적: 유방암 방사선치료 시 호흡이나 부종으로 인한 유방 변화를 고려하여 치료계획을 하여야 한다. 본 연구는 부분절제술을 시행한 좌측 유방암 환자의 세기조절 방사선치료 시 치료 용적의 변화에 따른 Virtual Bolus(VB) 기법의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 유방보존술 후 방사선치료를 받은 환자 10명을 대상으로 하였고 VMAT 과 IMRT에서 VB를 적용한 치료계획과 적용하지 않은 치료계획을 각각 수립하여 유방의 변화에 따른 선량을 비교하였다. 유방에 변화가 없을 경우 VMAT_NoVB와 VMAT_VB에서 치료 용적의 V95%, HI, CI와 Ipsilateral Lung의 Dmean, V5, V20, V30, Heart의 Dmean을 비교 분석하였고 IMRT도 동일한 방법으로 진행하였다. 또한 치료 용적에 1cm 변화가 있을 경우 각 치료계획의 TCP, NTCP를 분석하였다. 결 과: 유방에 변화가 없을 경우 처방선량의 95%를 받는 PTV_NoVB 체적의 비율은 VMAT_NoVB와 VMAT_VB에서는 99.80±0.17%, 99.75±0.12%였고, IMRT_NoVB와 IMRT_VB에서는 99.67±0.26%, 99.51±0.15%였다. 각 환자에 따른 수치를 비교해 보면, VMAT_VB의 PTV_NoVB에 대한 V95%는 VMAT_NoVB의 PTV_NoVB에 대한 V95% 보다 0.08±0.22배 낮았다. 또한 IMRT_VB에서 PTV_NoVB에 대한 V95%는 IMRT_NoVB 보다 0.24±0.36배 낮았지만 큰 차이를 보이지 않았다. HI와 CI는 3% 이내의 차이를 보였다. OAR에서는 대부분 VB Plan에서 선량이 높게 나타났지만 가이드라인을 초과하지 않았다. 유방에 1cm의 변화가 있을 경우 NoVB Plan의 TCP는 유방에 변화가 없을 때보다 90% 이상 감소하는 것으로 나타났지만, VB Plan은 비슷한 수준의 치료 효과를 유지하는 것으로 나타났다. 결 론: Virtual Bolus를 적용한 치료계획은 기존의 치료계획과 비슷한 Plan Quality를 가지면서 움직임으로 발생하는 선량 오차를 줄여줄 수 있는 방법이다. 유방암의 세기조절 방사선치료 시 유방의 움직임이나 부종이 예상된다면 VB를 적용한 치료계획이 매우 유용할 것이라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.234-240
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• 2015

유방암 환자에 대한 방사선치료에서 유방의 크기가 큰 경우에 바로 누운 자세와 엎드린 자세 간의 선량학적 효과의 비교를 통하여 치료 최적화를 위한 효과적인 방식을 탐구 해보고자 한다. 본 연구에서는 왼쪽 유방에 종양이 있고 거대유방을 가진 환자가 바로 누운 자세와 엎드린 자세로 입체조형방사선치료를 받았을 때의 차이를 부피-선량 히스토그램을 통해 비교하였다. Planning target volume (계획표적체적, PTV)은 왼쪽 유방이고 Homogeneity index (균질성지표, HI), Conformity index (적합성지표, CI), Coverage index (조사범위지표, CVI)의 값을 확인하였다. Organ at risk (관심장기, OAR)는 오른쪽 유방, 양쪽 폐 그리고 심장이며 평균선량, 최대선량 및 장기 특성에 따른 기타 지표들을 비교하였다. 엎드린 자세로 치료 시 바로 누운 자세보다 PTV인 왼쪽 유방의 HI, CI 값이 21.7%, 6.49% 감소하였고 CVI 값이 10.8% 증가하였다. 관심장기 중 왼쪽 폐에서는 평균선량, 최대선량이 91.6, 87.0% 감소하였고 부피지표 또한 99% 이상 감소하였다. 오른쪽 폐에서는 자세와 관계없이 동일한 수치를 나타냈고 심장에서는 최대선량이 14.2% 감소했고 평균선량과 이와 관련된 이상이 발생할 확률은 모두 51.6% 감소하였다. 오른쪽 유방에서는 앞선 관심장기와는 달리 평균선량과 최대선량이 증가함을 보였다. Lifetime attributable risk (LAR)의 경우 왼쪽과 오른쪽 폐에서는 엎드린 자세를 취했을 때 80.3, 24.2% 감소함을 보였지만 오른쪽 유방에서는 두 배정도 증가함을 보였다. 유방암 환자의 유방 크기가 클 경우 엎드린 자세를 취했을 때 별다른 합병증 없이 대부분의 지표에서 더 나은 결과를 보이기에 예외적인 상황이 아니라면 엎드린 자세로 치료받는 것을 추천한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.577-585
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• 2016

본 연구에서는 미국의학물리학회 TG-119 보고서를 통해 본 원에 도입된 다이나로그 파일을 이용한 정도관리 소프트웨어(MobiusFx, MFX)로 부피세기조절회전치료의 정도관리를 시행하였다. 본 원의 치료계획장치를 이용해서 각각의 치료계획을 수립하였고, 절대선량은 표적 및 위험장기에서 전리함을 이용해 측정하였으며, 상대선량분포는 반도체검출기배열($Delta^{4PT}$)과 정도관리 소프트웨어(MFX)를 사용하여 측정하였다. 절대선량 평가에서 점 선량을 측정하였다. 표적과 위험장기에서 평균 선량 오차율은 각각 $1.41{\pm}0.92%$, $0.89{\pm}0.86%$였다. 점 선량 평가의 신뢰도를 나타내는 95% 신뢰한계는 각각 표적에서 3.21(96.79%), 위험장기에서 2.58(97.42%)로, 보고서에서 제시한 허용기준인 표적에서 4.5(95.50%), 위험장기에서 4.7(95.30%) 이내에 모두 만족하였다. 상대선량 평가는 선량 분포를 이용하여 감마지표 분석법으로 분석하였다. 정도관리 소프트웨어와 반도체검출기 배열의 평균 감마지표 통과율은 3%/3 mm의 허용기준에서 $99.90{\pm}0.14%$, $99.78{\pm}0.20%$였고, 2%/2 mm의 허용기준에서는 $97.98{\pm}1.97%$, $96.86{\pm}1.76%$로 나타났다. 감마지표 통과율의 신뢰도를 나타내는 95% 신뢰한계는 허용기준 3%/3 mm에서 정도관리 소프트웨어와 반도체 검출기배열 각각 0.38(99.62%)과 0.62(99.38%)였고 2%/2 mm에서는 5.88(94.12%)과 6.60(93.40%)으로 보고서에서 제시한 허용기준인 표적과 위험장기에서 7.0(93.0%) 이내에 만족함을 확인하였다. 따라서 이번 연구를 통해 본 원의 정도관리 소프트웨어가 부피세기조절회전치료의 정도 관리 시스템으로서 간편하고 편리한 유용한 도구로 임상에 응용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.178-183
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• 2011

본 연구에서는 토모테라피를 이용한 폐종양의 방사선수술 치료계획을 수립한 후 기존의 선형가속기를 사용하였을 경우와 비교, 분석하여 선량분포 측면에서 유효성 및 타당성을 살펴보았다. 종양의 움직임이 5 mm 이하인 10명의 환자 CT 영상을 대상으로 기존의 선형가속기를 이용한 세기조절방사선수술에서와 동일한 처방선량과 동일한 조건의 중요장기 선량제한치로 토모테라피 치료계획을 수립한 후 선량분포를 비교하였다. 토모테라피를 이용한 결과에서도 기존의 선형가속기를 이용한 세기조절방사선수술과 동일하게 중요장기의 선량제한치를 충족시키면서 GTV에 처방선량을 부여할 수있음을 확인하였다. 방사선조사로 인한 폐의 정상조직합병증확률과 종양 반대편 폐의 등가균일선량 측면에서는 토모테라피가 기존 선형가속기보다 상대적으로 더 우수한 결과를 보였으나, 종양 내 치료선량 분포의 균일도에서는 기존 선형 가속기가 더 양호한 결과를 보였다. 치료 빔 전달 시간측면에서는 토모테라피가 기존 선형가속기 경우보다 2배 이상의 시간이 소요되었다. 이와 같은 본 연구의 결과 분석을 통해 폐종양 부위의 움직임이 적은 경우, 환자의 상태와 선량분포의 적합성 등을 고려한 최적의 치료계획을 세운다면 토모테라피를 사용하는 방사선 수술이 유효성 및 타당성이 있음을 확인할 수 있었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권11호
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• pp.4717-4721
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• 2014

Background: Dosimetric comparison of two dimensional (2D) radiography and three-dimensional computed tomography (3D-CT) based dose distributions with high-dose-rate (HDR) intracavitry radiotherapy (ICRT) for carcinoma cervix, in terms of target coverage and doses to bladder and rectum. Materials and Methods: Sixty four sessions of HDR ICRT were performed in 22 patients. External beam radiotherapy to pelvis at a dose of 50 Gray in 27 fractions followed by HDR ICRT, 21 Grays to point A in 3 sessions, one week apart was planned. All patients underwent 2D-orthogonal and 3D-CT simulation for each session. Treatment plans were generated using 2D-orthogonal images and dose prescription was made at point A. 3D plans were generated using 3D-CT images after delineating target volume and organs at risk. Comparative evaluation of 2D and 3D treatment planning was made for each session in terms of target coverage (dose received by 90%, 95% and 100% of the target volume: D90, D95 and D100 respectively) and doses to bladder and rectum: ICRU-38 bladder and rectum point dose in 2D planning and dose to 0.1cc, 1cc, 2cc, 5cc, and 10cc of bladder and rectum in 3D planning. Results: Mean doses received by 100% and 90% of the target volume were $4.24{\pm}0.63$ and $4.9{\pm}0.56$ Gy respectively. Doses received by 0.1cc, 1cc and 2cc volume of bladder were $2.88{\pm}0.72$, $2.5{\pm}0.65$ and $2.2{\pm}0.57$ times more than the ICRU bladder reference point. Similarly, doses received by 0.1cc, 1cc and 2cc of rectum were $1.80{\pm}0.5$, $1.48{\pm}0.41$ and $1.35{\pm}0.37$ times higher than ICRU rectal reference point. Conclusions: Dosimetric comparative evaluation of 2D and 3D CT based treatment planning for the same brachytherapy session demonstrates underestimation of OAR doses and overestimation of target coverage in 2D treatment planning.

• 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.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권9호
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• pp.3945-3949
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• 2015

Background: For brachytherapy of cervical cancer, applicator shifts can not be avoided. The present investigation concerned Utrecht interstitial applicator shifts and their effects on organ movement and DVH parameters during 3D CT-based HDR brachytherapy of cervical cancer. Materials and Methods: After the applicator being implanted, CT imaging was achieved for oncologist contouring CTVhr, CTVir, and OAR, including bladder, rectum, sigmoid colon and small intestines. After the treatment, CT imaging was repeated to determine applicator shifts and OARs movements. Two CT images were matched by pelvic structures. In both imaging results, we defined the tandem by the tip and the base as the marker point, and evaluated applicator shift, including X, Y and Z. Based on the repeated CT imaging, oncologist contoured the target volume and OARs again. We combined the treatment plan with the repeated CT imaging and evaluated the change range for the doses of CTVhr D90, D2cc of OARs. Results: The average applicator shift was -0.16 mm to 0.10 mm for X, 1.49 mm to 2.14 mm for Y, and 1.9 mm to 2.3 mm for Z. The change of average physical doses and EQD2 values in Gy${\alpha}/{\beta}$ range for CTVhr D90 decreased by 2.55 % and 3.5 %, bladder D2cc decreased by 5.94 % and 8.77 %, rectum D2cc decreased by 2.94 % and 4 %, sigmoid colon D2cc decreased by 3.38 % and 3.72 %, and small intestines D2cc increased by 3.72 % and 10.94 %. Conclusions: Applicator shifts and DVH parameter changes induced the total dose inaccurately and could not be ignored. The doses of target volume and OARs varied inevitably.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권20호
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• pp.9033-9038
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• 2014

Background: The purpose of this study was to assess the feasibility of deep inspiration breath-hold (DIBH) based volumetric modulated arc therapy (VMAT) for locally advanced left sided breast cancer patients undergoing radical mastectomy. DIBH immobilizes the tumor bed providing dosimetric benefits over free breathing (FB). Materials and Methods: Ten left sided post mastectomy patients were immobilized in a supine position with both the arms lifted above the head on a hemi-body vaclock. Two thermoplastic masks were prepared for each patient, one for normal free breathing and a second made with breath-hold to maintain reproducibility. DIBH CT scans were performed in the prospective mode of the Varian real time position management (RPM) system. The planning target volume (PTV) included the left chest wall and supraclavicular nodes and PTV prescription dose was 5000cGy in 25 fractions. DIBH-3DCRT planning was performed with the single iso-centre technique using a 6MV photon beam and the field-in-field technique. VMAT plans for FB and DIBH contained two partial arcs ($179^{\circ}-300^{\circ}CCW/CW$). Dose volume histograms of PTV and OAR's were analyzed for DIBH-VMAT, FB-VMAT and DIBH-3DCRT. In DIBH mode daily orthogonal ($0^{\circ}$ and $90^{\circ}$) KV images were taken to determine the setup variability and weekly twice CBCT to verify gating threshold level reproducibility. Results: DIBH-VMAT reduced the lung and heart dose compared to FB-VMAT, while maintaining similar PTV coverage. The mean heart $V_{30Gy}$ was $2.3%{\pm}2.7$, $5.1%{\pm}3.2$ and $3.3%{\pm}7.2$ and for left lung $V_{20Gy}$ was $18.57%{\pm}2.9$, $21.7%{\pm}3.9$ and $23.5%{\pm}5.1$ for DIBH-VMAT, FB-VMAT and DIBH-3DCRT respectively. Conclusions: DIBH-VMAT significantly reduced the heart and lung dose for left side chest wall patients compared to FB-VMAT. PTV conformity index, homogeneity index, ipsilateral lung dose and heart dose were better for DIBH-VMAT compared to DIBH-3DCRT. However, contralateral lung and breast volumes exposed to low doses were increased with DIBH-VMAT.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.47-52
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• 2018

To investigate the effect of low magnetic field on dose distribution in SABR plans for liver cancer, we calculated and evaluated the dose distribution to each organ with and without magnetic fields. Ten patients received a 50 Gy dose in five fractions using the $ViewRay^{(R)}$ treatment planning system. For planning target volume (PTV), the results were analyzed in the point minimum ($D_{min}$), maximum ($D_{max}$), mean dose ($D_{mean}$) and volume receiving at least 90% ($V_{90%}$), 95% ($V_{95%}$), and 100% ($V_{100%}$) of the prescription dose, respectively. For organs at risk (OARs), the duodenum and stomach were analyzed with $D_{0.5cc}$ and $D_{2cc}$, and the remained liver except for PTV was analyzed with $D_{mean}$, $D_{max}$, and $D_{min}$. Both inner and outer shells were analyzed with the point $D_{min}$, $D_{max}$, and $D_{mean}$, respectively. For PTV, the maximum change in volume due to the presence or absence of the low magnetic field showed a percentage difference of up to $0.67{\pm}0.60%$. In OAR analysis, there is no significant difference for the magnetic field. In both shell structure analyses, although there are no major changes in dose distribution, the largest value of deviation for $D_{max}$ in the outer shell is $2.12{\pm}2.67Gy$. The effect of low magnetic field on dose distribution by a Co-60 beam was not significantly observed within the body, but the dose deposition was only appreciable outside the body.