• 대한방사선치료학회지
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• 제31권1호
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• pp.33-41
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• 2019

목 적: 식도암 방사선치료 시 세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT) 및 용적세기조절회전치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)에서 Jaw-Tracking 기법 유 무에 따라 저선량 영역에 대한 주변 정상장기의 용적선량을 분석하여 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본 원에서 사용하고 있는 선형가속기 VitalBeamTM(Varian Medical System, U.S.A)으로 식도암 방사선치료를 받은 27명을 대상으로 하였으며, 치료계획은 Eclipse(Ver. 13.6 Varian, U.S.A)를 이용하여 Jaw-Tracking(JT)을 사용한 치료계획과 Non Jaw-Tracking(NJT) 치료계획을 수립하였으며, 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV)에 빗장위림프절(Supraclavicular Lymph Nodes, SCL)이 포함되어 있는 T자형 PTV를 가진 환자를 대상으로 하였다. 조사범위에 대한 영향을 확인하기 위해 복강(Celiac) 포함 여부로 비교군을 나누었다. 수립된 치료계획의 비교를 위해 손상위험장기는 양측 폐, 심장, 척수를 비교하였으며 Conformity Index(CI), Homogeneity Index(HI)를 비교하였다. 임상적용 검증을 위해 전자포탈영상장치(Electronic Portal Imaging Device, EPID)를 이용하여 Portal Dosimetry를 실시하였고, 선량 영역의 임계치(Threshold)를 10 %, 5 %, 0 %로 매개변수로 설정하여 감마분석을 실시하였다. 결 과: 모든 치료계획은 3 mm / 3 %, 감마통과율 95 % 기준에 대해 Threshold 10 %의 경우 95 % 이상으로 JT, NJT 모두 통과하였으며, IMRT는 Threshold가 5 %, 0 %로 줄어들수록 JT보다 NJT의 값이 1 % 이상 줄어 들었다. IMRT에서 양측 폐의 $V_5$와 $V_{10}$은 JT에서 Celiac을 포함하지 않을 때 최대 14.7 %, 평균 8.5 %, 5.3 % 만큼 감소했고, $D_{mean}$은 $72.3{\pm}51cGy$ 감소하였으며, Celiac을 포함할 때 JT에서 선량감소가 증가하였다. 심장의 $D_{mean}$은 $68.9{\pm}38.5cGy$, 척수의 $D_{max}$는 $39.7{\pm]30.1cGy$만큼 감소하였다. VMAT은 JT기법 사용 시 폐에서 $V_5$ 평균 2.5 % 감소하였고, 심장 및 척수에서 소량 감소하였으며, Celiac 포함 시 JT의 선량감소가 증가하였다. 결 론: 식도암 치료계획에서 IMRT가 JT 사용 시 양측 폐의 $V_5$, $V_{10}$에서 유의미한 감소가 나타났고, 저 선량영역에서 조사범위가 클수록 선량감소가 크게 나타났다. 따라서 식도암 방사선치료에는 IMRT가 VMAT보다 JT 적용 시 더 효과적이며, 저 선량영역에서의 MLC 누설 및 투과선량으로부터 정상장기를 보호할 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권4호
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• pp.238-248
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• 2010

목적: 폐암환자의 종양추적 정위방사선치료에서 삼차원 및 사차원치료계획의 선량분포 차이를 비교하였고 선량계산 알고리즘에 따른 폐의 비균질성 보정 결과에 커다란 차이가 있음을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 7명의 폐암환자를 대상으로 전향적 호흡동조된 사차원 컴퓨터단층촬영 영상을 얻었다. 획득한 영상은 환자의 호흡에 대응하는 10개의 삼차원단층촬영 영상이며 이를 바탕으로 사차원치료계획이 수립되었다. 사차원 치료계획에서는 종양과 주변장기의 움직임을 고려하여 X선의 방향과 선량분포를 최적화한다. 사차원치료계획에서 최적화된 빔을 호흡의 50% 위상에 해당하는 한 개의 삼차원단층촬영 영상에 동일하게 적용하여 삼차원치료계획을 만들었다. 삼차원 및 사차원 치료계획에서 선량계산을 위하여 각각 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘을 사용하였다. 수립된 4개의 치료계획에서 처방선량의 종양체적 포함률 종양체적의 95%를 포함하는 선량인 D95, 종양의 최대선량, 그리고 척수의 최대선량을 비교하였고 종양의 위치에 대한 연관성도 함께 고찰하였다. 결론: 몬테칼로 알고리즘을 사용한 삼차원 및 사차원 치료계획에서 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 종양 포함률이 평균 4.4% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 4.6% 낮았다 또한 D95도 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 평균 4.8% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 1.7% 낮았다. 척수의 최대선량에 대한 비교에서도 종양과 유사한 경향이 나타났다. 치료계획의 차원과 무관하게 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘 사이의 선량계산 차이는 평균 30% 정도로 몬테칼로 알고리즘을 사용하였을 때 처방선량이 포함하는 종양의 부피는 크게 줄어들었다. 결론: 폐 종양의 삼차원 및 사차원 치료계획 사이의 차이를 종양과 척수의 선량분포를 통해 비교하였다. 두 치료계획 사이에서 planning target volume (PTV) 포함률이나 D95와 같이 종양과 관련된 선량학적 인자들의 차이 또는 척수의 최대선량 차이는 종양의 이동크기와 형태변화의 정도에 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 치료계획의 차원과 무관하게 몬테칼로 알고리즘을 사용하면 처방선량이 포함하는 PTV 포함률이나 D95가 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제30권1_2호
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• pp.161-167
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• 2018

목 적 : 동일 선상축(co-axial image)의 다발성 뼈 전이암에 대한 하이브리드 세기변조(modified hybrid-VMAT) 계획의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 동일 선상축의 다발성 뼈 전이암환자 총 5명을 대상으로 치료계획시스템(Ray station, 5.0.2.35, Sweden)을 이용하여 치료계획을 수립하였다. 치료계획용적(planning target volume, PTV) 처방 선량은 30 Gy로 설정하여 총 3가지 치료계획: 용적변조회전치료계획(volumetric modulated arc therapy, VMAT); 배경방사선(background)을 고려하지 않은 하이브리드 용적변조회전치료계획(hybrid VMAT, VMAT(h)); 배경방사선을 고려한 하이브리드 용적변조회전치료계획(modified hybrid VMAT, VMAT(mh))을 비교하였다. 선량용적히스토그램(dose volume histogram, DVH)을 이용하여 PTV의 maximum dose($D_{max}$), mean dose($D_{mean}$), 처방선량지수(conformity index, CI), 선량균질지수(homogeneity Index, HI) 및 손상위험장기(organ at risk, OAR)의 선량을 분석하였다. 또한 monitor unit(MU)와 치료시간(beam on time)을 분석하였다. 결 과 : VMAT, VMAT(h)과 VMAT(mh)의 PTV $D_{max}$는 3188.33 cGy, 3526 cGy, 3285.67 cGy이고, $D_{mean}$은 3081 cGy, 3252 cGy, 3094 cGy이고, CI는 $1.35{\pm}0.19$, $1.43{\pm}0.12$, $1.30{\pm}0.06$이고, HI는 $1.06{\pm}0.01$, $1.14{\pm}0.06$, $1.09{\pm}0.02$로 평가되었다. VMAT(h)과 VMAT(mh)의 OAR은 3 % 증가와 18 % 감소하는 것으로 평가되었다. 추가적으로 평균 MU는 904.90, 911.73, 1202.13 그리고 평균 Beam on time은 $128.67{\pm}10.97$초, $167.33{\pm}7.57$초, $190.33{\pm}4.51$초 소요되었다. 결 론 : 다중표적 치료 시에는 modified Hybrid-VMAT를 적용하면 선량의 겹침이 보정되어 과선량(over dose) 조사되는 것을 방지하는 다중표적을 치료할 수 있다. 그리고 PTV의 선량포함을 만족하면서 주위의 정상장기를 더 효과적으로 보호할 수 있는 치료계획이 가능하다. 또한 modified Hybrid-VMAT의 임상적 효능을 확인하기 위해 많은 수의 환자를 대상으로 한 장기 추적 관찰이 필요하다.

• 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.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.110-115
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• 2014

원발성 폐암의 정위적 체부 방사선치료(Stereotatic Body Radiation Therapy; SBRT)시에, 종양주위의 빔 배열을 균등하게 한 $360^{\circ}$회전각도(Equally angles; EA)와 종양주위의 빔 배열을 부분각도(Partially angles; PA)로 배열한 치료계획의 선량차이를 확인하기 위하여, 세기조절방사선치료(Intensity-modulated radiation therapy, IMRT)와 체적변조회전치료(Volumetric-modulated arc therapy, VMAT)의 종양의 선량, 동측 폐의 선량, 반대측 폐의 선량, 손상위험장기(Organ at risk, OAR)의 선량, 치료효율 등을 비교분석 하였다. 12명의 환자에서 각각 4종류($IMRT_{EA}$, $IMRT_{PA}$, $VMAT_{EA}$, $VMAT_{PA}$)의 치료계획을 생성하였으며, 처방선량은 총 선량 60 Gy, 4회 분할치료로 표적체적 95%에 대해 100% 선량이 포함되게 하였다. IMRT와 VMAT의 치료계획 평가에서 $360^{\circ}$회전각도의 빔 균등배열과 부분각도 빔 배열에서 변수중 선량일치지수, 균질성지수, 고선량 유출, $D_{2cm}$, $R_{50}$은 빔 배열에 따라 크게 차이가 나지 않았다. 또한 손상위험장기인 척수, 기관지, 식도의 최고선량은 각각의 방법에 따라 차이를 나타내었다. 특히 $HDS_{location}$에서 21.63%와 26.46%의 큰 차이를 나타내었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권3호
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• pp.149-155
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• 2004

목적: 전립선암의 세기조절 방사선 치료 시, 조직의 밀도보정 여부가 선량분포에 끼치는 영향을 연구한다. 재료 및 방법: 5명의 전립선 암 환자에 대하여 6 MV와 10 MV의 광자선에 대하여 각각 치료계획을 수립하였다. 각각 의 계획에서 7개의 조사선이 설정되었고, 선량계산 시에는 체조직의 밀도의 불균일성을 무시하였다. 선량 처방점인 회전중심점에서의 흡수선량과 계획표적용적(PTV)의 최대선량, 최소선량, 평균선량과 처방점선량의 95% 이상의 받는 부피(V>$_{p95%}$) 등을 측정하였다. 직장과 방광 내에서의 최대선량, 최소선량, 최방선량의 50%, 75%, 90% 이상을 받는 부피를 측정하였다. 동일한 조건에서 조직의 밀도 불균일성을 포함하여 선량분포를 재계산하고, 측정한 모든 물리량을 재 측정하였다. 결과: 밀도보정을 함으로써, 처방점에서의 흡수 선량은 6 MV에서 평균 4.9% 10 MV에서는 평균 4% 감소하였다. V>$_{p95%}$는 6 MV와 10 MV에서 각각 0.8%와 0.9% 감소하였다. PTV의 평균 흡수 선량은 6 MV와 10 MV에서 각각 4.2% 와 3.4% 감소하였다. 직장과 방광에서의 흡수선량은 약 l～2%의 차이를 보였다 결론: 전립선암의 세기변조 방사선치료시에 밀도보정을 무시하는 것은 표적에는 고려할 만한 선량의 차이를 유발하며, 주위의 위험장기에 미치는 영향은 미미하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제34권4호
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• pp.41-47
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• 2023

Purpose: This study aimed to dosimetrically compare the technique of three-dimensional conformal radiotherapy (3D CRT), which is a traditional prophylactic cranial irradiation method, and the intensity-modulated radiotherapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) techniques used in the last few decades with the dynamic conformal arc therapy (DCAT) technique. Methods: The 3D CRT, VMAT, IMRT, and DCAT plans were prepared with 25 Gy in 10 fractions in a Monaco planning system. The target volume and the critical organ doses were compared. A comparison of the body V₂, V₅, and V₁₀ doses, monitor unit (MU), and beam on-time values was also performed. Results: In planned target volume of the brain (PTV_Brain), the highest D99 dose value (P<0.001) and the most homogeneous (P=0.049) dose distribution according to the heterogeneity index were obtained using the VMAT technique. In contrast, the lowest values were obtained using the 3D CRT technique in the body V₂, V₅, and V₁₀ doses. The MU values were the lowest when DCAT (P=0.001) was used. These values were 0.34% (P=0.256) lower with the 3D CRT technique, 66% (P=0.001) lower with IMRT, and 72% (P=0.001) lower with VMAT. The beam on-time values were the lowest with the 3D CRT planning (P<0.001), 3.8% (P=0.008) lower than DCAT, 65% (P=0.001) lower than VMAT planning, and 76% (P=0.001) lower than IMRT planning. Conclusions: Without sacrificing the homogeneous dose distribution and the critical organ doses in IMRTs, three to four times less treatment time, less low-dose volume, less leakage radiation, and less radiation scattering could be achieved when the DCAT technique is used similar to conventional methods. In short, DCAT, which is applicable in small target volumes, can also be successfully planned in large target volumes, such as the whole-brain.

• 대한방사선치료학회지
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• 제31권2호
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• pp.43-49
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• 2019

목 적: 본 연구는 좌측 유방암 방사선치료에서 환자 호흡방법에 따른 영향에 대하여 치료계획을 통해 비교 분석하고, 깊은 들숨 호흡 정지법(deep inspiration breath hold, DIBH)에서 지속적 기도 양압(continuous positive airway, CPAP)의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 좌측 유방암 환자 총 10명을 대상으로 하였다. 모의치료에서 총 세 가지 호흡법을 적용하여 영상을 획득하였다: 자유호흡법(free breathing, FB); 깊은 들숨 호흡 정지법(DIBH); 들숨 호흡 정지법(inspiration breath hold, IBH); 여기서 DIBH에서는 자가호흡확인 기구인 abches(APEX, Japan)와 IBH에서는 CPAP가 적용되었다. 치료계획은 Ray Station(5.0.2.35, Sweden)을 이용하였고, 용적 강도변조 회전방사선치료법(volumetric modulated arc therapy, VMAT) one partial Arc을 환자당 동일 각도로 적용하였다. 치료계획용적(planning target volume, PTV)의 총 처방선량은 50Gy(2Gy/fx)로 설정하였다. 치료계획분석은 PTV의 95% dose(D95), 처방선량지수(conformity index, CI)와 선량균질지수(homogeneity index, HI)를 비교 분석하였다. 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)인 폐, 심장, 왼내림 앞가지동맥(left anterior descending artery, LAD)을 분석하였다. 결 과: 동축의 폐(ipsilateral lung)의 평균용적 FB, DIBH(Abches), IBH(CPAP)에서 각각 1245.58±301.31㎤, 1790.09±362.43㎤, 1775.44±476.71㎤였다. PTV의 평균 D95는 각각 46.67±1.89Gy, 46.85±1.72Gy, 46.97±2.34Gy였다. 평균 CI(HI)는 각각 0.95±0.02(0.91±0.01), 0.96±0.02(0.90±0.01), 0.95±0.02(0.92±0.02)였다. 폐 전체의 V20(동측 폐)은 각각 10.74±4.50%(20.45±8.65%), 8.29±3.14%(17.18±7.04%), 9.12±3.29%(18.85±7.85%)였다. 심장의 평균 선량(Dmean)은 각각 7.82±1.27Gy, 6.10±1.27Gy, 5.67±1.56Gy였다. LAD의 최대선량(Dmax)은 각각 20.41±7.56Gy, 14.88±3.57Gy, 14.96±2.81Gy였다. LAD에서 흉벽(Chest wall)까지 평균거리는 각각 11.33±4.70mm, 22.40±6.01mm, 20.14±6.23mm였다. 결 론: DIBH와 CPAP에서 FB보다 폐 용적이 커짐으로써, 방사선치료영역인 흉벽과 심장의 거리가 멀어지는 효과 때문에 LAD의 선량을 감소시킬 수 있다. 좌측 유방암 방사선치료 시 DIBH방법의 대체방안으로 CPAP은 임상적 활용도가 높을 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권1호
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• pp.11-20
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• 2006

목적: 국소적으로 진행된, 절제 불가능한 췌장암 치료에 있어 고식적 방사선 치료와 비교하여 Cyberknife(CK)를 이용한 정위 방사선 치료의 생존율 및 급성 독성에 대해 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 4월부터 2004년 4월까지의, Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) 활동도 3 이하이며 CT 및 PET/CT로 평가하여 원격 전이 없는 국소 진행된 췌장암 환자 19명을 대상으로 하였다 대상 환자는 점차 방사선량을 증가시키는 방법으로 33 Gy, 36 Gy, 39 Gy를 3분할로 각각 6명, 4명, 9명에서 CK를 이용한 정위 방사선 치료를 시행하였으며, 생존율 및 Radiation Therapeutic Oncology Group (RTOG) acute radiation morbidity criteria에 의한 위장관 독성을 분석하였다 또한 나이, 성별, ECOG 수행 점수, 항암 치료, 우회로 조성술(bypass surgery) 여부, 방사선량, CAl9-9, 계획용 표적 체적(planning target volume, PTV), CT상 주위 장기 및 혈관 침범 여부 등을 Log Rank test를 이용하여 예후 인자를 평가하였다. 결과: 본 연구에서 중앙 생존 기간은 11개월, 1년 생존율은 36.8%였다. 추적 조사 기간 중(범위 $3{\sim}20$개월, 중앙값 10개월) 유의한 위장관 급성 독성은 관찰되지 않았다 단일 인자 분석에서 계획용 표적 체적만이 유의한 예후 인자로 80cc 이하인 경우가 80cc 이상인 경우보다 생존율이 높았으며(p-value < 0.05), 나이, 성별, ECOG 수행 점수, 항암 치료, 우회로 조성술, CAl9-9 수치, 주위 장기 및 혈관 침범 여부 등에서는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 다인자 분석에서는 65세 이하인 경우와 PTV 80 co 이하인 경우에서 생존율이 높았다. 결론: 고식적 방사선 치료, 고선량 입체조형 방사선 치료(high dose conformal radiation therapy), 수술 중 방사선 치료(intraoperative radiation therapy) 또는 세기 조절 방사선 치료(Intensity modulated radiation therapy, IMRT)를 이용한 최근의 결과와 비교하여 CK를 이용한 정위 방사선 치료는 생존율 측면에서 비슷하거나 나은 결과를 보였다. 또한 심각한 부작용은 관찰되지 않았으며 짧은 기간의 치료로 환자에게 편의를 제공할 수 있어 결과적으로 삶의 질을 향상시킬 수 있을 것이다. 따라서, 이 새로운 치료 방법은 국소 진행된, 절제 불가능한 췌장암 환자에서 심각한 부작용 없는 효과적인 치료가 될 것으로 생각된다. 또한 계획용 표적 체적은 CK 치료의 유용한 예후 인자로 사용될 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권4호
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• pp.173-178
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• 2004

목적: Leaf width가 다른 다엽 콜리메터(MLCs)를 이용, 두개내 병변에 관하여 각각의 세기조절방사선치료(IMRT) 계획을 수립하여, 이를 선량학적으로 비교하였다. 재료 및 방법: BrainSCAN ver. 5.2. 소프트웨어를 사용하여 micro-MLC로 이미 치료가 수행된 12명의 환자를 Varian사의 120 MLC와 80 MLC로 다시 치료계획하였으며 이 다엽 콜리메터들은 중심에서의 leaf width가 각각 3 mm, 5 mm, 10 mm이다. 이 때, 계획용 표적체적은 3.3～339.2 cc였고, 조사된 빔의 수는 3～7개이다. 이들을 uniformity Index, conformity index, 결정장기와 정상조직 내 선량으로 서로 비교하였다. 결과: 계획용 표적체적의 uniformity Index경우, mMLCs와 120 MLCs 사이에서 (p=0.057) 120 MLCs와 80 MLCs 사이에서(p=0.388) 통계적으로 차이가 없었다. 그러나 mMLCs와 80 MLCs 사이에서 차이를 보였다(p<0.001). 계획용 표적체적에 대한 최대 목표선량은 leaf width와 연관성이 없었다. 반면에, conformity Index의 경우는 mMLCs와 120 MLCs (p=0.003), mMLCs와 80 MLCs (p=0.003), 50 MLCs와 120 MLCs (p=0.003) 사이에서 통계적인 차이를 보였다. 처방선량의 70%와 50% 이상 조사되는 뇌간의 부피는 다엽 콜리메터의 leaf width가 증가함에 따라 증가하였다. 특히, leaf width의 변화에 따라 방사선에 조사되는 정상 뇌조직의 부피가 분명하게 변하였다. Leaf width가 3 mm인 다엽 콜리메터와 비교하였을 때, leaf width가 5 mm, 10 mm인 다엽 콜리메터의 부피 증가는 처방선량의 50% 이상 조사되는 정상조직의 경우, 각각 6.3%, 23.2%였고, 처방선량의 70% 이상 조사되는 정상조직의 경우, 각각 8.7%, 32.7%였다. 결론: 계획용 표적체적의 uniformity Index와 최대 목표선량은 leaf width와 연관성이 없었다. 그렇지만 conformity Index 는 leaf width가 감소함에 따라 향상되었다. 두개내 병변 치료시, 정상 뇌조직의 보존에 있어 leaf width 5 mm, 10 mm인 다엽 콜리메터를 이용한 치료계획보다 leaf width 3 mm인 다엽 콜리메터를 이용한 치료계획이 보다 효과적임을 알 수 있었다.