• 제목/요약/키워드: Water Bolus

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사지의 방사선 치료에 사용하는 water bolus의 적용 시 치료부위의 위치 변화에 따른 방사선 선량분포의 민감도 연구 (A Study on Dose Sensitivity according to Position Variance in Extremities Radiation Therapy with Water Bolus)

  • 서정민
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.199-206
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    • 2015
  • The purpose of this study was to investigate radiation dose sensitivity due to displacement of human extremities in the water bolus box on radiation therapy. Water bolus box and human thigh with femur bone were constructed in computerized radiation therapy planning system to verify the absorbed dose. Two 6MV X-ray beams were irradiated bilaterally into water bolus box and then radiation dose were calculated each situation at displacement of middle axis of thigh from the center in water bolus box to right and left direction. Absorbed dose of thigh and femur bone increased by the distance of displacement. The maximum dose of thigh even increased 20% over than prescribed dose. This is in contrast to conventional concept of dose distribution in water bolus box. Based on this result, displacement of body site in the water bolus box have to be averted during radiation therapy.

토모테라피에서 쌀 볼루스 팬텀의 유용성 평가: 팬텀연구 (Evaluating the Usefulness of Rice Bolus Phantom in Tomotherapy: Phantom Study)

  • 김대건;정재홍
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제44권6호
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    • pp.663-669
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    • 2021
  • The purpose of this study was to evaluate the usefulness of the rice bolus for upper-lower extremity radiation therapy by Tomotherapy. The computed tomography images were obtained for air, water, and rice bolus. The average and standard deviation of the Hounsfield unit (HU) were measured for image evaluation. The conformity index (CI) and homogeneity index (HI) were calculated for dose distribution of the planning target volume (PTV) which was treated by direct mode with gantry angle (90 and 270 angle). The point dose of a total of ten axial planes was measured to confirm the different regions. The mean of HU was -999.72 ± 0.72 at the air. The water and rice bolus were -0.13 ± 1.65 and -170 ± 27.2, respectively. The CI (HI) of PTV was 0.96 (1.36) at the air. 0.95 (1.04) at the water bolus, and 0.95 (1.04) at the rice bolus. The maximum dose for air was 136 cGy which is about 32% higher than 103 cGy for water and 104 cGy for rice bolus. There was a statistical difference for point dose between air and water including rice bolus (p=0.04), however, no statistical difference between water and rice bolus (p=0.579).The rice bolus phantom for extremities radiation therapy could be not only the optimized dose distribution but also the convenience and equipment safety at Tomotherapy. However, additional research will be necessary to more accurately verify the clinical usefulness of rice bolus phantom due to not enough examination.

사지에 발병한 카포시육종의 방사선치료를 위한 물볼루스 기구의 유용성 고찰 (Evaluation of a Water-based Bolus Device for Radiotherapy to the Extremities in Kaposi's Sarcoma Patients)

  • 안승권;김용배;이익재;송태수;손동민;장영재;조정희;김주호;김동욱;조재호;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제26권3호
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    • pp.189-194
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    • 2008
  • 목 적: 본 연구팀은 사지에 발병한 카포시육종의 방사선치료를 위하여, 물볼루스를 사용할 수 있는 기구를 고안하였고, 쌀볼루스 사용시와 비교하여 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 환자가 앙와위 자세에서 하지를 삽입 할 수 있는 폴리스틸렌 상자를 만들고 비닐 재질의 진공비닐을 집어 넣어 물이 누수 되지 않도록 결합하였으며, 진공비닐안에 하지와 물 사이의 공기를 없애기 위해 진공 밸브와 진공 펌프를 연결하여 공기를 제거하였다. 본 연구에서 제작한 물기반 볼루스의 선량 균질도를 비교 평가하기 위해 진공비닐에 하지 팬텀을 삽입한 후 폴리스틸렌 상자에 직접 쌀을 채운 경우, 비닐봉지에 쌀을 담아서 넣은 경우, 그리고 물을 직접 채운 경우에 대해 전산화단층촬영을 시행하였다. 방사선치료계획시스템을 사용하여 공기층의 부피에 의한 밀도의 변화를 분석하였다. 또한 선형가속기를 사용하여 전산화단층 모의치료기와 동일한 셋업에서 하지 팬텀에 필름을 감고, 열형광선량계 6개를 조사야 안에 균등하게 붙여서, 대향이문 조사하여 선량의 균질도 및 선량 값을 측정하였다. 결 과: 각 세 종류 실험의 밀도 측정결과 물볼루스를 기준으로 쌀을 직접 넣은 경우는 14% 감소했으며, 쌀을 비닐 봉지에 나누어 넣은 경우는 18% 감소하였다. 필름의 분석 결과 물볼루스가 쌀볼루스보다 균질도가 $4{\sim}4.4%$ 정도 우수한 것으로 나타났다. 열형광선량계 측정 평균값 분석결과 물볼루스를 기준으로 쌀을 직접 넣은 경우는 3.4% 증가했으며, 쌀을 비닐봉지에 나누어 넣은 경우는 4.3% 증가하였다. 결 론: 자체 제작한 물볼루스 기구는 육안으로 치료 조사야를 확인할 수 있어 셋업의 정확성을 높였으며, 진공 밸브와 진공 펌프를 사용하여 공기층을 감소시켜 치료의 정확성을 높이는 동시에 목적 종양에 균질도가 높은 선량을 부여 할 수 있는 좋은 방안이라 할 수 있다.

조직결손이 큰 환자에서 물 볼루스의 적용에 관한 고찰 (Implementation of Water Bolus in Patient with Large Tissue Defect)

  • 박효국;이상규;윤종원;조정희;김동욱;김주호
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.105-112
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    • 2006
  • 목 적: 전자선 조사야 내에서 조직결손이 큰 경우 일어나는 선량의 불균일도를 물 볼루스를 사용하여 감소시키고자 하였으며 이 때 물을 쉽게 제어할 수 있는 방법을 강구하였다. 대상 및 방법: 조직결손이 심하여 일반적인 볼루스를 사용할 수 없는 환자에 대하여 치료계획 장치(Pinnacle, Philips, USA)의 결손조직 보상 기능을 사용하여 이를 보상하는 치료계획을 수립하였다. 결손 된 조직 부분에 해당하는 조직 보상체는 물을 사용하기로 하였고, Mev-green을 환자 몸 위에서 만들어 물을 보다 쉽게 제어할 수 있는 증기를 제작하였다. 제작된 장치는 환자 개개인의의 체표 모양에 맞게 제작하였다. 물을 채운 비닐을 Mev-green 안쪽에 넣어 물이 결손 된 조직을 보상해주는 역할을 하도록 하였다. 자체 제작한 물 볼루스의 효과를 평가하기 위해 CT스캔을 시행한 후 결손조직 보상 기능을 이용하여물 볼루스 사용전후의 치료계획을 수립하여 그 결과를 비교하였다. 결 과: 흉벽 조직결손으로 인해 생긴 선량의 불균일도는 자체 제작한 물 볼루스 사용 시 감소하였고, 또한 폐와 간의 정상조직의 선량 역시 감소하였다. 볼루스를 사용하지 않은 경우 최대 표적선량이 132%였으나 물 볼루스 사용 시는 최대 표적선량이 110.4%로 21.6%가 감소하였다. 그리고 우측 폐에 들어가는 선량이 볼루스를 사용하지 않은 경우 19.49%에서 물 볼루스를 사용한 경우 1.02%로 줄었고 간에서는 볼루스를 사용하지 않은 경우 17.1%에서 물 볼루스 사용으로 인해 6.8%로 감소하여 정상조직을 보호할 수 있었다. 결 론: 자체 제작한 물 볼루스 장치를 사용한 결과 PTV내에서 선량의 균일도가 향상됨을 확인할 수 있었고, 인접장기 선량의 현저한 감소로 정상조직을 더 많이 보호할 수 있었다. 이 방법은 불균등한 체표에서의 전자선 치료 시 발생할 수 있는 정상조직의 부작용을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

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방사선치료에서 3D 프린터를 이용한 기능적 조직보상체의 제작 (Manufacturing a Functional Bolus Using a 3D printer in Radiation Therapy)

  • 이이성;김정구
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제43권1호
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    • pp.9-14
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    • 2020
  • Commercial plate bolus is generally used for treatment of surface tumor and required surface dose. We fabricated 3D-printed bolus by using 3D printing technology and usability of 3D-printed bolus was evaluated. RT-structure of contoured plate bolus in the TPS was exported to DICOM files and converted to STL file by using converting program. The 3D-printed bolus was manufactured with rubber-like translucent materials using a 3D printer. The dose distribution calculated in the TPS and compared the characteristics of the plate bolus and the 3D printed bolus. The absolute dose was measured inserting an ion chamber to the depth of 5 cm and 10 cm from the surface of the blue water phantom. HU and ED were measured to compare the material characteristics. 100% dose was distributed at Dmax of 1.5 cm below the surface when was applied without bolus. When the plate bolus and 3D-plate bolus were applied, dose distributed at 0.9 cm and 0.8 cm below the surface of the bolus. After the comparative analysis of the radiation dose at the reference depth, differences in radiation dose of 0.1 ~ 0.3% were found, but there was no difference dose. The usability of the 3D-printed bolus was thus confirmed and it is considered that the 3D-printed bolus can be applied in radiation therapy.

사지의 방사선치료에 사용되는 쌀 볼루스의 품종에 따른 방사선량분포의 민감도 연구 (A Study on Dose Sensitivity according to Rice Cultivar in Extremities Radiation Therapy with Rice Bolus)

  • 서정민
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.741-746
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    • 2020
  • 사지부위에 많이 발생하는 연부조직육종의 방사선치료에 사용하는 쌀을 이용한 볼루스의 적용에서 쌀의 품종에 따른 형태적 차이에 따라 달라지는 방사선량분포의 차이가 발생하는지를 알기 위하여 일반적인 국산 쌀과 낱알의 크기가 작은 태국산 쌀을 각각 적용한 쌀 볼루스의 선량분포 민감도를 비교하였다. 쌀 볼루스를 적용하지 않는 팬텀, 국산 쌀을 사용한 쌀 볼루스를 적용한 팬텀, 태국산 쌀을 사용한 쌀 볼루스를 적용한 팬텀에 동일한 방사선치료계획을 수립하고 동일한 지점 12곳에 대한 선량을 비교하였다. 등중심점에 대하여 100 cGy를 처방하였으며, 낱알의 크기가 작고 긴 태국산 쌀을 이용한 쌀볼루스에서 평균 103.57±1.98 cGy, 국산 쌀 볼루스에서 평균 104.27±2.12 cGy, 볼루스가 없는 팬텀에서 104.99±6.40 cGy의 선량분포를 보였다. Wilcoxon's Signed Rank test에서 태국산 쌀 볼루스와 국산 쌀 볼루스의 선량분포가 유의한 차이를 보였다(p=.011). 낱알의 크기가 작고 긴 태국산 쌀을 이용한 볼루스에서 더 균등한 선량분포를 보임을 확인하였으며 임상에서 이를 고려하면 더 양질의 의료서비스를 제공할 수 있을 것이다.

Evaluations of a Commercial CLEANBOLUS-WHITE for Clinical Application

  • Geum Bong Yu;Jung-in Kim;Jaeman Son
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제35권1호
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    • pp.10-15
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    • 2024
  • Purpose: This study aimed to comprehensively investigate the diverse characteristics of a novel commercial bolus, CLEANBOLUS-WHITE (CBW), to ascertain its suitability for clinical application. Methods: The evaluation of CBW encompassed both physical and biological assessments. Physical parameters such as mass density and shore hardness were measured alongside analyses of element composition. Biological evaluations included assessments for skin irritation and cytotoxicity. Dosimetric properties were examined by calculating surface dose and beam quality using a treatment planning system (TPS). Additionally, doses were measured at maximum and reference depths, and the results were compared with those obtained using a solid water phantom. The effect of air gap on dose measurement was also investigated by comparing measured doses on the RANDO phantom, under the bolus, with doses calculated from the TPS. Results: Biological evaluation confirmed that CBW is non-cytotoxic, nonirritant, and non-sensitizing. The bolus exhibited a mass density of 1.02 g/cm3 and 14 shore 00. Dosimetric evaluations revealed that using the 0.5 cm CBW resulted in less than a 1% difference compared to using the solid water phantom. Furthermore, beam quality calculations in the TPS indicated increased surface dose with the bolus. The air gap effect on dose measurement was deemed negligible, with a difference of approximately 1% between calculated and measured doses, aligning with measurement uncertainty. Conclusions: CBW demonstrates outstanding properties for clinical utilization. The dosimetric evaluation underscores a strong agreement between calculated and measured doses, validating its reliability in both planning and clinical settings.

Assessing Commercial CLEANBOLUS Based on Silicone for Clinical Use

  • Son, Jaeman;Jung, Seongmoon;Park, Jong Min;Choi, Chang Heon;Kim, Jung-in
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제32권4호
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    • pp.159-164
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    • 2021
  • Purpose: We investigated the properties of CLEANBOLUS based on silicone with suitable characteristics for clinical use. Methods: We evaluated the characteristics of CLEANBOLUS and compared the results with the commercial product (Super-Flex bolus). Also, we conducted physical evaluations, including shore hardness, element composition, and elongation break. Transparency was investigated through the measured absorbance within the visible region (400-700 nm). Also, dosimetric characteristics were investigated with surface dose and beam quality. Finally, the volume of unwanted air gap was investigated based on computed tomography images for breast, chin, and nose using Super-Flex bolus and CELANBOLUS. Results: CLEANBOLUS showed excellent physical properties for a low shore hardness (000-35) and elongation break (>1,000%). Additionally, it was shown that CLEANBOLUS is more transparent than Super-Flex bolus. Dosimetric results obtained through measurement and calculation have an electron density similar to water in CLEANBOLUS. Finally, CLEANBOLUS showed that the volume of unwanted air gap between the phantom and each bolus is smaller than Super-Flex bolus for breast, chin, and nose. Conclusions: The physical properties of CLEANBOLUS, including excellent adhesive strength and lower shore hardness, reduce unwanted air gaps and ensure accurate dose distribution. Therefore, it would be an alternative to other boluses, thus improving clinical use efficiency.

9 MeV 전자선 치료에서 표면선량 증가의 방법 (Various Methods to Increase the Skin Dose on 9MeV Electron)

  • 지광수;유대헌;김재휴;지영훈;정현우
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.85-89
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    • 1989
  • Dose distribution was evaluated under vaseline and thin lead used as surface bolus, in case with scattering filter and without, for 9-MeV electron using chambers in water phantom. The results were as follows: 1. The skin dose can be remarkably increased with thin lead bolus than with convensional bolus. 2. The skin dose over $110\%$ in the 0.6mm thin lead bolus compared with the maximum dose in normal irradiation, so skin burn or any other complications may be occured in patients.

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전자선 치료 시 Bolus를 적용한 경우 표면선량의 Treatment Planning System(TPS) 계산 값과 실제 측정값의 비교 (Comparison of Treatment Planning System(TPS) and actual Measurement on the surface under the electron beam therapy with bolus)

  • 김병수;박주영;박병석;송용민;박병수;송기원
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.163-170
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    • 2014
  • 목 적 : 표재성 종양 치료를 위하여 선택한 전자선은 bolus와 동시에 사용할 경우 표면선량에 급격한 변화를 보이게 되며 이는 치료결과의 중요한 변수로 작용할 수 있다. 이에 본 논문에서는 전자선 치료에서 bolus가 적용될 경우 표면선량을 좌우할 수 있는 4 가지 변수에 따른 치료계획시스템(Treatment Planning System, TPS)의 표면선량 계산 값과 실제 측정값을 비교 분석하였다. 대상 및 방법 : 치료계획시스템(Pinnacle 9.2, philips, USA)과 실제 측정값을 비교하기 위하여 실제 치료 시 주로 발생되는 4가지 변수(A: bolus 두께 - 3, 5, 10 mm, B: 조사야 크기 - $6{\time}6$, $10{\time}10$, $15{\time}15cm2$, C: 에너지 - 6, 9, 12 MeV, D: 겐트리 각도 - 0, $15^{\circ}$)를 설정하였다. 16 cm 두께의 solid water phantom을 이용하여 bolus(Action Products, USA) 없이 전산화단층촬영(lightspeed ultra 16, General Electric, USA)을 시행하였고 치료 계획은 TPS 상에서 각각 3, 5, 10 mm bolus를 생성하여 A, B, C, D를 조합한 총 54개의 beam으로 계획하였다. 이때 SSD 100 cm, 300 MU를 조사하였고 TPS와 실제 측정값을 비교 분석하기 위해 EBT3 film(International Specialty Products, NJ, USA)을 이용해 iso-center에 위치시켜 2회 반복 측정하였다. 측정된 film은 디지털 평판 스캐너(Expression 10000XL, EPSON, USA)와 선량 농도 분석시스템(Complete Version 6.1, RIT, USA)을 사용하여 각각의 평균값과 표준편차 값으로 분석하였다. 결 과 : bolus 두께에 따른 값은 3, 5, 10 mm에서 실제 측정된 값이 TPS의 계산 값보다 각각 101.41%, 99.58%, 101.28%, 표준편차는 각각 0.0219, 0.0115, 0.0190 으로 나타났다. 조사야 크기에 따른 실제 측정값은 $6{\time}6$, $10{\time}10$, $15{\time}15cm2$ 각각 계산 값에 비해 99.63%, 101.40%, 101.24%, 표준편차는 0.0138, 0.0176, 0.0220 으로 나타났다. 에너지에 따른 값은 상대적으로 6, 9, 12 MeV 각각 99.72%, 100.60%, 101.96%, 표준편차는 0.0200, 0.0160, 0.0164로 나타났다. 빔 각도에 따른 실제 측정값은 계산된 값에 비하여 0, $15^{\circ}$에서 각각 100.45%, 101.07%, 표준편차는 0.0199, 0.0190 으로써 $15^{\circ}$에서 $0^{\circ}$보다 0.62% 높게 측정되었다. 결 론 : 본 논문에서 사용한 변수에 따른 계산 값과 측정값을 분석한 결과 5 mm bolus, $6{\time}6cm2$ 조사야, 저 에너지 전자선, $0^{\circ}$ 겐트리 각도에서 TPS로 계산한 값이 측정값에 더 가까웠지만 다른 변수를 적용한 비교에서도 최대 2% 오차범위 내에 포함되는 결과를 보였다. 전자선과 bolus를 동시에 사용하는 경우 본 논문에서 선택된 변수의 범위를 벗어난다면 각각의 변수에 따라 실제 측정값이 TPS와 달라질 수 있기 때문에 정확한 표면선량에 대한 QA를 반드시 실시해야 한다.