• Radiation Oncology Journal
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• 제38권1호
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• pp.60-67
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• 2020

Purpose: We performed three-dimensional (3D) dose reconstruction-based pretreatment verification to evaluate gamma analysis acceptance criteria in volumetric modulated arc therapy (VMAT) for prostate cancer. Materials and Methods: Pretreatment verification for 28 VMAT plans for prostate cancer was performed using the COMPASS system with a dolphin detector. The 3D reconstructed dose distribution of the treatment planning system calculation (TC) was compared with that of COMPASS independent calculation (CC) and COMPASS reconstruction from the dolphin detector measurement (CR). Gamma results (gamma failure rate and average gamma value [GFR and γAvg]) and dose-volume histogram (DVH) deviations, 98%, 2% and mean dose-volume difference (DD_98%, DD_2% and DD_mean), were evaluated. Gamma analyses were performed with two acceptance criteria, 2%/2 mm and 3%/3 mm. Results: The GFR in 2%/2 mm criteria were less than 8%, and those in 3%/3 mm criteria were less than 1% for all structures in comparisons between TC, CC, and CR. In the comparison between TC and CR, GFR and γAvg in 2%/2 mm criteria were significantly higher than those in 3%/3 mm criteria. The DVH deviations were within 2%, except for DD_mean (%) for rectum and bladder. Conclusions: The 3%/3 mm criteria were not strict enough to identify any discrepancies between planned and measured doses, and DVH deviations were less than 2% in most parameters. Therefore, gamma criteria of 2%/2 mm and DVH related parameters could be a useful tool for pretreatment verification for VMAT in prostate cancer.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권1호
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• pp.40-46
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• 2006

암은 한국인의 사망원인 중 1위이며, 간암은 위암, 폐암과 함께 한국인의 3대 암의 하나로 발생 빈도가 높은 암이나, 대부분의 환자가 자각증상이 없어 수술이 가능한 시기를 지난 후에 진단되어 다양한 치료에도 불구하고 생존율이 낮다. 간암은 진단 시 종양의 크기가 비교적 크며, 주위 정상 간 조직의 견딤선량이 낮아 통상적인 방사선치료로는 간암세포의 치사량을 조사할 수 없어 표적장기에는 다량의 방사선을 조사하면서 주위정상조직에는 조사량을 최소로 할 수 있는 세기조절 방사선치료의 필요성은 매우 크다. 그러나 간암이나 폐암에서는 호흡이나 심박동, 장의 연동운동 등으로 상, 하, 좌, 우, 전, 후 방향으로 종양이 움직임으로 계획된 치료선량이 정확한 부위에 전달되는지에 대한 QA 기법이 개발되어 있지 않아 세기조절 방사선치료의 이론적인 많은 이점에도 불구하고 실제 임상에서의 치료는 활발하지 못하다. 본 연구에서는 35예의 간암환자를 대상으로 하여 복잡한 술기가 필요하지 않아 환자가 불편하지 않고 환자의 치료시간도 지연시키지 않으면서, 임상적용이 용이한 QA 방법을 고안하여 간암환자의 임상적용가능성을 입증하고자 하였다. 모든 환자에서 호흡으로 인한 종양의 이동폭이 가장 크다고 보고되고 있는 상하의 margin은 횡격막의 상하 이동을 5회 측정하여 평균값으로 정하고, 이 평균값만큼 상하 자동으로 반복 이동하도록 특수 제작한 장치 위에 팬텀을 고정하여 환자에서와 같은 조건으로 방사선을 조사한 후 방사선조사 선량을 TLD와 전리함으로 측정하고 컴퓨터 계산치와도 비교하여 3% 이내의 오차를 확인하였다. 환자의 첫 번째 치료에서 만든 확인 필름과 인체모형 팬텀에서 같은 방법으로 방사선을 조사하여 만든 확인 필름을 필름 스캐너로 선량을 측정한 후 90% 등선량 곡선을 비교하여도 큰 차이를 발견할 수 없어 임상에서 적용 가능한 QA 기법으로 제안하고자 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권6호
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• pp.527-533
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• 2023

The purpose of this study is to evaluate the clinical risk of spinal radiosurgery by calculating the dose difference due to dose calculation algorithm and multi-leaf collimator positioning error. The images acquired by the CT simulator were recalculated by correcting the multi-leaf collimator position in the dose verification program created using MATLAB and applying stoichiometric calibration and Monte Carlo algorithm. With multi-leaf collimator positioning error, the clinical target volume (CTV) showed a dose difference of up to 13% in the dose delivered to the 95% volume, while the gross tumor volume (GTV) showed a dose difference of 9%. The average dose delivered to the total volume showed dose variation from -8.9% to 9% and -10.1% to 10.2% for GTV and CTV, respectively. The maximum dose delivered to the total volume of the spinal cord showed a dose difference from -14.2% to 19.6%, and the dose delivered to the 0.35 ㎤ volume showed a dose difference from -15.5% to 19.4%. In future research, automating the linkage between treatment planning systems and dose verification programs would be useful for spinal radiosurgery.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권2호
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• pp.88-96
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• 2009

최근 토모테라피의 빗면 조사 빔(tangential beam)을 이용하여 전자 빔과 광자 빔의 인접 조사 없이도 치료에 필요한 선량을 균일하게 전달할 수 있다는 결과가 보고되면서, 토모테라피를 이용한 피부암 치료가 증가하고 있다. 그러나 토모테라피 치료 빔은 선형가속기 빔과는 다른 물리적인 특성을 갖고 있으며, 여러 가지 동적 요소들이 결합되어 빔을 조사하므로 기존에 사용하고 있는 팬톰 이외의 독립적인 도구를 사용하여 피부 선량을 검증할 필요가 있다. 피부 선량 검증을 위하여 영상 기반 치료용 팬톰에 선량 측정 기능을 추가한 새로운 팬톰을 개발하였으며, 열형광선량계(LiF, TLD-100)와 GafChromic EBT필름을 팬톰에 삽입하여 전달된 피부 선량을 측정하였다. 팬톰의 반지름 방향으로 피부 영역을 포함하여 깊이 35 mm 영역까지 균일한 선량을 전달했을 때, 필름으로 측정한 특정 점에서의 선량은 계산 선량에 대하여 평균 약 2% 정도 낮게 나타났으며 처방 선량보다 최대 ${\pm}14%$까지 더 높거나 낮은 선량이 전달된 영역이 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 치료 계획 시스템의 계산 결과와 비교하였을 때, 조사 영역에서 측정한 선량 분포의 균일성이 감소하였으며 팬톰 내에 삽입한 테플론에 의한 선량 변화는 거의 나타나지 않았다. 토모테라피의 치료 빔을 이용하여 피부암과 같이 굴곡이 있는 낮은 깊이에 위치한 표적에 선량을 전달하는 경우, 연속적으로 회전하며 조사되는 빗면 조사 빔의 특성과 치료 계획 시스템의 선량 계산 방식에 따라서 피부 선량의 오차가 허용 범위보다 더 크게 나타날 수 있으므로 치료전 측정을 통한 피부 선량 검증이 필요하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.23-30
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• 2014

방사선치료에서는 환자 체내에 전달된 선량이 원래 의도한 데로 분포되는 지 확인하기 위하여 균질한 팬텀을 이용한 정도 관리를 치료 전에 주로 시행하고 있다. 하지만 균질한 팬텀을 이용한 정도 관리는 표면이 불규칙적이고 불균질한 인체에 대한 선량분포를 완전히 보증해 주지는 못하고 있다. 본 연구에서는 환자를 투과하는 선량의 분포를 측정하여 역으로 환자체내 선량 분포를 계산하는 투과선량 기반 체내선량 검증프로그램을 개발하였다. 투과선량은 주방사선과 산란방사선으로 이루어져 있는데, 본 연구에서는 전자포탈영상장치로 측정한 선량분포로부터 주방사선만을 이용한 간단한 식으로 환자체내선량분포를 계산하는 프로그램과 감마값 분포를 평가하여 두 선량분포를 서로 비교할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 계산한 팬텀의 등중심점을 지나는 관상면의 체내선량 분포는 치료계획시스템에서 제공하는 동일 평면의 선량분포와의 비교결과 균질팬텀에서 평균 95%, 비균질팬텀에서 81.8%의 감마통과율을 보였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제32권4호
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• pp.116-121
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• 2021

Purpose: To investigate the effects of dose rate on intensity-modulated radiation therapy (IMRT) quality assurance (QA). Methods: We performed gamma tests using portal dose image prediction and log files of a multileaf collimator. Thirty treatment plans were randomly selected for the IMRT QA plan, and three verification plans for each treatment plan were generated with different dose rates (200, 400, and 600 monitor units [MU]/min). These verification plans were delivered to an electronic portal imager attached to a Varian medical linear accelerator, which recorded and compared with the planned dose. Root-mean-square (RMS) error values of the log files were also compared. Results: With an increase in dose rate, the 2%/2-mm gamma passing rate decreased from 90.9% to 85.5%, indicating that a higher dose rate was associated with lower radiation delivery accuracy. Accordingly, the average RMS error value increased from 0.0170 to 0.0381 cm as dose rate increased. In contrast, the radiation delivery time reduced from 3.83 to 1.49 minutes as the dose rate increased from 200 to 600 MU/min. Conclusions: Our results indicated that radiation delivery accuracy was lower at higher dose rates; however, the accuracy was still clinically acceptable at dose rates of up to 600 MU/min.

• 센서학회지
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• 제15권2호
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• pp.102-105
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• 2006

In-vivo dosimetry is an essential tool of quality assurance programs in radiotherapy. The most commonly used techniques to verify dose are thermoluminescence dosimeter (TLD) and diode detectors. Metal oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) has been recently proposed for using in radiation therapy with many advantages. The reproducibility, linearity, isotropy, dose rate dependence of the MOSFET dosimeter were studied and its availability was verified. Consequently the results can be used to improve therapeutic planning procedure and minimize treatment errors in radiotherapy.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.53-58
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• 2018

This paper evaluates patient-specific quality assurance (PSQA) in the treatment of small and multiple tumors by the CyberKnife system with fixed collimators, using an ion chamber and EBT3 films. We selected 49 patients with single or multiple brain tumors, and the treatment plans include one to four targets with total volumes ranging from 0.12 cc to 3.74 cc. All PSQA deliveries were performed with a stereotactic dose verification phantom. The A16 microchamber (Standard Imaging, WI, USA) and Gafchromic EBT3 film (Ashland ISP Advanced Materials, NJ, USA) were inserted into the phantom to measure the point dose of the target and the dose distribution, respectively. The film was scanned 1 hr after irradiation by a film digitizer scanner and analyzed using RIT software (Radiological Imaging Technology, CO, USA). The acceptance criteria was <5% for the point dose measurement and >90% gamma passing rate using 3%/3 mm and relative dose difference, respectively. The point dose errors between the calculated and measured dose by the ion chamber were in the range of -17.5% to 8.03%. The mean point dose differences for 5 mm, 7.5 mm, and 10 mm fixed cone size was -11.1%, -4.1%, and -1.5%, respectively. The mean gamma passing rates for all cases was 96.1%. Although the maximum dose distribution of multiple targets was not shown in the film, gamma distribution showed that dose verification for multiple tumors can be performed. The use of the microchamber and EBT3 film made it possible to verify the dosimetric and mechanical accuracy of small and multiple targets. In particular, the correction factors should be applied to small fixed collimators less than 10 mm.

• 대한방사선치료학회지
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• 제9권1호
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• pp.64-70
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• 1997

The goal of radiation treatment planning is to deliver the dose to the patient within $5\%$ of that prescribed. We have often encountered the situation that the area which have not only several irregular contours but also tissue heterogeneities should be treated. With conventional devices such as wedges, missing tissue compensator. there are some limitations to achieve the uniform dose distribution in treatment volume. The use of CT simulator, 3-D planning system, computer-controlled milling machine enables it to deliver the dose uniformally. This report includes the whole procedure which have patient data acquisition 3D planning, computer-controlled milling, performance verification of 3D compensator, and TLD evaluation. We applied it for the treatment of head and heck cancer only. In Spite of the irregular contour and different electron density of tessue, we have achieved the uniformity of the dose distribution within ${\pm}3\%$ relatively. Although there are some problems which are not only verification of performance but uncertainties of using the new treatment device, we believe that the improvement of dosimetry will eliminate the uncertainties of that application. so the other lesions besides head and neck can will be ale to use the 3D compensator to achieve the dose uniformity

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.85-91
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• 2021

이 연구의 목적은 6 MV X선 빔의 미로 도어 설계 시 미로 도어 바깥 측정지점에서 계산되는 성분별 선량률의 정확성을 검증하는 식을 유도하는데 있다. NCRP 보고서 151과 IAEA 안전 보고서 시리즈 47에 기술된 미로 도어 바깥 측정지점에 대한 성분별 선량률 계산식 기반으로, 도면 기반 파라미터들의 값 적용시 성분별 선량률 계산식 및 보수적 파라미터들의 값 적용 시 성분별 선량률 계산식을 유도하였다. 각각의 성분에 대한 두 개의 선량률 계산식들로부터, 미로 도어 바깥 측정지점에서 성분별 선량률 검증식은 유도되었다. 결과로서 얻어진 미로 도어 바깥 측정지점에서 성분별 선량률 검증식은 설계자가 계산한 미로 도어 바깥 측정지점에서 성분별 선량률이 유도된 성분별 선량률 검증식에서 얻어진 선량률 범위 안에 포함되는지 비교분석할 수 있다. 이 검증식은 설계자가 계산한 성분별 선량률의 정확성을 검증하는데 실무적으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.