• 제목/요약/키워드: Radiation treatment planning

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세기조절방사선치료의 정도관리 (Quality Assurance in Intensity Modulated Radiation Theray)

  • 김성규
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제25권2호
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    • pp.85-91
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    • 2008
  • Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) is believed to be one of the best radiation treatment techniques. IMRT is able to deliver fatal doses of radiation to the tumor region with minimal exposure of critical organs. It is essential to have a comprehensive quality assurance program to assure precision and accuracy in treatment, due to the character of IMRT. We applied quality assurance technique to the Eclipse treatment planning system and sought to determine its effectiveness in patient treatment planning. An acrylic phantom, film, and an ionization chamber were used in this study.

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암환자 700예의 진단 및 치료 CT 이용율과 CT 확대장치 (The Availability of Diagnostic and Treatment Planning Computer in 700 Cancer Patients and Magnification Devices for CT)

  • 이귀원;박주선;한용문;윤세철;신경섭
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.81-85
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    • 1987
  • It has been evident since 1972 that computed tomography(CT) can play an important role in treatment and managment of the cancer patients as four steps; diagnosis, satging Treatment and follow-up. In this paper, we intended to investigate the availability of CT scan and treatment planning computer in 700 cancer patients who have undergone radiation therapy at the division of radiation therapy, Kangnam St. Mary's Hospital, Catholic Medical College between Mar. 1983 and Dec. 1985. The result were as follow; 1. Of 700 irradiated cancer patients, 342 patients ($48.9\%$) were performed CT scan prior to radiation therapy. 2. The distribution of lesions in 342 patients having CT scans was like this; CNS (83 of 104 patients, $79.8\%$), abdomen (44 of 76 patients, $57.9\%$), pelvis (100 of 188 patients, $53.2\%$) etc. in order. 3. The treatment planning computer were used in 280 cancer patients ($40\%$). 4. Of the 280 cancer patients using treatment planning computer, 167 patients ($59.6\%$) applied diagnostic CT scan and remaining 113 patients ($40.4\%$) were made body contour to be used for radiation therapy planning by the treatment planning computer. Authors also made some magnification devices used for small multiformat CT images to magnify into life size, consisting of overhead projector (3M) I.V. stand and mirror. These enabled us to make less errors in tracing the small-sized CT images during input of the anatomical data into the treatment planning computer.

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Intensity-modulated radiation therapy: a review with a physics perspective

  • Cho, Byungchul
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • Intensity-modulated radiation therapy (IMRT) has been considered the most successful development in radiation oncology since the introduction of computed tomography into treatment planning that enabled three-dimensional conformal radiotherapy in 1980s. More than three decades have passed since the concept of inverse planning was first introduced in 1982, and IMRT has become the most important and common modality in radiation therapy. This review will present developments in inverse IMRT treatment planning and IMRT delivery using multileaf collimators, along with the associated key concepts. Other relevant issues and future perspectives are also presented.

사이버나이프 실시간 종양추적 시스템을 이용한 방사선수술 시 주요 장기의 선량분포 분석 (Analysis of Dose Distribution on Critical Organs for Radiosurgery with CyberKnife Real-Time Tumor Tracking System)

  • 허현도;최상현;김우철;김헌정;김성훈;지영훈;김금배;이상훈;최진호;이레나;신동오
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권1호
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    • pp.14-20
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    • 2009
  • 본 연구에서는 복부 전용 팬톰을 이용하여 폐 종양을 모델로 실시간 종양 추적 치료 시 종양에 대한 선량 분포와 종양 부근에 인접하여 상대적으로 움직임이 작은 주요장기인 척추의 선량 분포를 3차원과 4차원 전산화 치료계획을 통하여 나타난 선량분포에 대하여 Gafchromic 필름을 이용하여 선량을 비교평가 하였다. 비교 결과 종양의 선량 분포는 감마 지표 3%, 1 mm를 기준으로 일치도가 3차원 및 4차원에서 각각 90.6%, 97.64%이었고, 척추에서는 감마 지표 3%, 2 mm를 기준으로 3차원 및 4차원에서 각각 57.13%, 90.4%로 나타났다. 종양 및 척추에서 4차원 전산화치료계획 계산값은 측정값과 비교할 경우 근소한 차이를 보였으나 3차원 전산화 치료계획 시 종양에 근접하여 움직임이 작은 척추에서는 계산값과 측정값의 차이가 크게 나타났다. 따라서 사이버나이프와 같은 장비를 이용하여 호흡에 따라 움직이는 종양을 대상으로 실시간 종양추적 치료 시 4차원 전산화 치료계획이 반드시 필요하다고 사료된다.

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Comparison of Dose Statistics of Intensity-Modulated Radiation Therapy Plan from Varian Eclipse Treatment Planning System with Novel Python-Based Indigenously Developed Software

  • Sougoumarane Dashnamoorthy;Karthick Rajamanickam;Ebenezar Jeyasingh;Vindhyavasini Prasad Pandey;Kathiresan Nachimuthu;Imtiaz Ahmed;Pitchaikannu Venkatraman
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제33권3호
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    • pp.25-35
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    • 2022
  • Purpose: Planning for radiotherapy relies on implicit estimation of the probability of tumor control and the probability of complications in adjacent normal tissues for a given dose distribution. Methods: The aim of this pilot study was to reconstruct dose-volume histograms (DVHs) from text files generated by the Eclipse treatment planning system developed by Varian Medical Systems and to verify the integrity and accuracy of the dose statistics. Results: We further compared dose statistics for intensity-modulated radiotherapy of the head and neck between the Eclipse software and software developed in-house. The dose statistics data obtained from the Python software were consistent, with deviations from the Eclipse treatment planning system found to be within acceptable limits. Conclusions: The in-house software was able to provide indices of hotness and coldness for treatment planning and store statistical data generated by the software in Oracle databases. We believe the findings of this pilot study may lead to more accurate evaluations in planning for radiotherapy.

동적 다엽콜리메이터의 Leaf gap이 전산화 치료계획에 미치는 영향 (The dosimetric impact on treatment planning of the Dynamic MLC leaf gap)

  • 김정미;윤인하;홍동기;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.233-238
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    • 2014
  • 목 적 : 최근 사용이 급증하고 있는 미국 베리안사의 이클립스 치료계획 시스템은 치료기에 설치되어 있는 다엽콜리메이터의 충돌 보호를 위해 존재하는 하드웨어적 제한성을 립 갭이라는 설정을 통하여 소프트웨어적으로 극복함으로써 정확한 치료계획을 구현 할 수 있도록 한다. 본 연구에서는 이클립스 치료계획 시스템에 설정되어 있는 립 갭이 치료계획에 미치는 영향을 분석하고 정확한 임상적용에 이용할 수 있도록 하고자 한다. 대상 및 방법 : 연구에 사용되어진 이클립스 치료계획 시스템의 버전은 11.0이다. 시스템에 설정되어 있는 립 갭은 각 치료기와 광자 에너지별로 측정되었다. 일반적으로 0.05~0.30 mm의 값을 가지고 있고, 다엽콜리메이터의 교정상태에 따라 다르므로 일괄되게 적용하지 않고 측정를 통하여 적용한다. 본 연구에서는 세기변조와 용적변조 치료계획을 측정된 각각의 립 갭을 적용하고, 립 갭이 달라질 때마다 치료계획의 영향을 Dmax, CI 등을 이용하여 평가하였다. 결 과 : 동일한 치료계획을 각각의 치료기에서 립 갭을 변화하며 평가하였을 때, 립 갭이 0.05 mm ~ 0.50 mm로 증가할수록 Dmax, CI 의 값이 2~5% 이상 증가하였다. 세기변조방사선치료계획과 용적변조방사선치료계획 모두 동일한 경향을 나타내었고 각 치료계획 간의 유의성은 찾아 볼 수 없었다. 결 론 : 치료기의 다엽콜리메이터의 립 갭 설정은 일반적으로 고유한 측정값을 가지고 있다. 하지만, 다엽콜리메이터의 노후, 교정, 수리 및 점검 후에 립 갭은 변할 수 있고, 이러한 값은 결국 치료계획에 영향을 미치기 때문에 반드시 확인 후 치료에 적용해야 한다. 경우에 따라선 립 갭을 초기 설정값을 유지하는 할 수 있는데, 이는 치료계획에 미치는 영향을 무시할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

비인강암의 3차원 입체조형치료에서 등가선량분포에 관한 연구 (3-Dimensional Conformal Radiation Therapy in Carcinoma of The Nasopharynx)

  • 금기창;김귀언;이상훈;장세경;임지훈;박원;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제16권4호
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    • pp.399-408
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    • 1998
  • 목적 : 본 연구는 비인강암 환자의 방사선치료에서 기존의 2차원적 치료계획과 3차원 입체조형 치료계획을 비교 분석하여 3차원적 치료계획의 우월성을 입증하고자 하였다. 대상 및 방법 : 병기가 T4인 환자를 대상으로 하였으며, 두 치료계획 모두 기존의 2차원적 치료방법으로 50.4Gy가 조사된 후 추가조사하는 과정을 2차원적 치료계획과 3차원적 치료계획으로 구분하여 수립하였다. 치료계획의 비교는 선량통계, 선량체적히스토그람, 국소제어율, 그리고 정상조직손상확률을 이용하여 시행하였다. 결과 : 3차원적 치료계획에서 2차원적 치료계획과 비교하여 계획용표적체적의 선량균일성이 더욱 향상되었으며 평균선량도 15.2$\%$의 증가를 보였다. 또한 종양 주위의 정상 장기인 측두엽, 뇌간, 이하선 및 측두하악골관절에 조사되는 평균선량은 3차원적 치료계획에서 낮았다. 종양제어확률은 3차원적 치료계획에서 2차원적 치료계획에서보다도 6$\%$ 증가하였으나 정상조직손상확률은 측두엽, 뇌간, 이하선, 측두하악골관절, 그리고 시신경교차 등 대부분의 정상장기에서 낮았다. 결론 : 3차원 입체조형치료계획은 2차원적 치료계획에 비교하여 종양의 국소제어율을 증가시킬수 있는 우월한 치료법임이 증명되었으나 임상적으로도 같은 결과를 가져올 지는 향후 전향적인 임상 연구가 요구된다.

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선량계산 및 최적화 알고리즘에 따른 치료계획의 영향 분석 (Analysis of Radiation Treatment Planning by Dose Calculation and Optimization Algorithm)

  • 김대섭;윤인하;이우석;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.137-147
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    • 2012
  • 목 적: 알고리즘에 따른 치료계획의 영향을 분석하고 실제 치료계획을 수립할 때 고려사항을 적용하고, 나아가 최선의 치료계획을 수립하는 프로토콜을 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 치료계획 시스템은 이클립스 10.0 (Eclipse 10.0, Varian, USA)이다. 선량계산의 알고리즘은 PBC (Pencil Beam Convolution)와 AAA (Anisotropic Analytical Algorithm)을 각각 적용하였고, 세기 조절 방사선 치료(IMRT)를 위한 최적화(Optimization) 알고리즘은 DVO (Dose Volume Optimizer 10.0.28), VMAT을 위한 최적화 알고리즘은 PRO II (Progressive Resolution Optimizer V 8.9.17)와 PRO III (Progressive Resolution Optimizer V 10.0.28)을 사용하였다. 실험을 위한 팬텀은 치료계획시스템에서 가상으로 만들었으며, $30{\times}30{\times}30$ cm의 규격에 밀도가 균일한 것(HU: 0)과 중간에 공기(HU: -1,000)로 가정되는 물질이 삽입한 된 비균질 팬텀으로 설정하였다. 실험은 먼저 팬텀(Phantom) 계획을 실시하여 일반적인 치료계획의 특징을 분석하고 그 내용을 토대로 실제 임상적용 할 치료계획을 수립하였다. 결 과: 균일한 밀도 팬텀에서 6 MV, 10 cm PDD (Percentage Depth Dose)는 PBC와 AAA는 모두 65.2%로 유사한 값을 나타냈지만, 비균질 팬텀에서 PDD는 저밀도 물질을 만나기 전까진 유사한 PDD 값을 보이다가 공기 영역에서 다른 선량곡선을 보여주고, 투과한 후에는 PDD 10 cm은 각각 75%, 73%이었다. 동일한 MU의 3차원 치료계획에서 보면, AAA 치료계획이 폐가 포함된 영역에서 저 선량으로 나타났다. 기관지와 폐의 영역이 포함된 경추 치료 환자의 2차원 대향 2문조사 치료계획을 15 MV을 이용하여 설계하였을 때, Conformity Index (ICRU 62)는 PBC 계산에서 0.95, AAA에서 0.93이었다. IMRT 치료계획은 DVO에서 보여지는 DVH가 선량계산 DVH와 동일하게 나타났다. 하지만 AAA으로 선량계산을 하였을 때는 DVO에서 조건을 만족하는 결과가 선량계산에서는 선량부족으로 나타났다. PRO II을 이용한 VMAT 치료계획은 최적화 할 때는 만족스런 결과를 얻었지만, 선량계산을 실시하였을 때는 저밀도 영역이 선량 부족으로 나타났다. 하지만 PRO III에서 같은 조건을 1회 더 최적화함으로써 최적화 결과와 선량계산 결과가 유사하였다. 결 론: 본 연구에서는 선량계산 알고리즘의 옳고 그름을 판단하지 않는다. 알고리즘이 나타내는 선량 분포의 특성을 분석하고, 특히 최적화가 필요한 IMRT나 VMAT 치료계획에서 최적화 알고리즘의 요인도 치료계획을 수립할 때 고려함으로써 최적의 치료계획을 위한 방법을 제시하고자 한다.

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Comparison of 2-Dimensional and 3-Dimensional Conformal Treatment Plans in Gastric Cancer Radiotherapy

  • Adas, Yasemin Guzle;Andrieu, Meltem Nalca;Hicsonmez, Ayse;Atakul, Tugba;Dirican, Bahar;Aktas, Caner;Yilmaz, Sercan;Akyurek, Serap;Gokce, Saban Cakir;Ergocen, Salih
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권17호
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    • pp.7401-7405
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    • 2014
  • Background: Postoperative chemoradiotherapy is accepted as standard treatment for stage IB-IV, M0 gastric cancer. Radiotherapy (RT) planning of gastric cancer is important because of the low radiation tolerance of surrounding critical organs. The purpose of this study was to compare the dosimetric aspects of 2-dimensional (2D) and 3-dimensional (3D) treatment plans, with the twin aims of evaluating the adequacy of 2D planning fields on coverage of planning target volume (PTV) and 3D conformal plans for both covering PTV and reducing the normal tissue doses. Materials and Methods: Thirty-six patients with stage II-IV gastric adenocarcinoma were treated with adjuvant chemoradiotherapy using 3DRT. For each patient, a second 2D treatment plan was generated. The two techniques were compared for target volume coverage and dose to normal tissues using dose volume histogram (DVH) analysis. Results: 3DRT provides more adequate coverage of the target volume. Comparative DVHs for the left kidney and spinal cord demonstrate lower radiation doses with the 3D technique. Conclusions: 3DRT produced better dose distributions and reduced radiation doses to left kidney and spinal cord compared to the 2D technique. For this reason it can be predicted that 3DRT will result in better tumor control and less normal tissue complications.

Institutional Applications of Eclipse Scripting Programming Interface to Clinical Workflows in Radiation Oncology

  • Kim, Hojin;Kwak, Jungwon;Jeong, Chiyoung;Cho, Byungchul
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제28권3호
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    • pp.122-128
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    • 2017
  • Eclipse Scripting Application Programming Interface (ESAPI) was devised to enhance the efficiency in such treatment related workflows as contouring, treatment planning, plan quality measure, and data-mining by communicating with the treatment planning system (TPS). It is provided in the form of C# programming based toolbox, which could be modified to fit into the clinical applications. The Scripting program, however, does not offer all potential functionalities that the users intend to develop. The shortcomings can be overcome by combining the Scripting programming with user-executable program on Windows or Linux. The executed program has greater freedom in implementation, which could strengthen the ability and availability of the Scripting on the clinical applications. This work shows the use of the Scripting programming throughout the simple modification of the given toolbox. Besides, it presents the implementation of combining both Scripting and user-executed programming based on MATLAB, applied to automated dynamic MLC wedge and FIF treatment planning procedure for promoting the planning efficiency.