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콘빔CT 촬영 시 mAs의 변화에 따른 피부선량과 영상 품질에 관한 평가 (Evaluation of Skin Dose and Image Quality on Cone Beam Computed Tomography)

  • 안종호;홍채선;김진만;장준영
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.17-23
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    • 2008
  • 목 적: 선형가속기에 부착된 온보드영상장치(On-Board Imager)를 이용한 콘빔CT (Cone Beam Computerized Tomography)는 환자의 셋업 오차 확인 및 보정, 장기 및 표적의 움직임 확인이 용이한 장점이 있는 영상유도방사선 치료 장비이다. 하지만 촬영 시 받게 되는 imaging dose는 2차 암 발생위험의 원인이 된다. 이에 본 저자는 촬영조건(mAs)을 변화시킨 4가지 촬영 mode로 피부선량과 영상 품질을 비교 평가하여 적정한 촬영 mode를 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 인체 모형 팬톰(RANDO phantom)을 사용하여 열형광선량계(TLD-100, Harshaw)를 두부, 흉부, 복부로 나누어 각 부위별로 8개씩 위치시킨 후 4가지의 촬영 mode (A: 125 kvp 80 mA 25 ms, B: 125 kvp 40 mA, 25 ms, C: 125 kvp 80 mA 10 ms, D: 125 kvp 40 mA, 10 ms)로 피부선량(skin dose)을 각각 3회씩 측정한 후 그 평균값을 얻어 평가하였고 catphan 504 phantom을 이용하여 장비 제조사의 영상 품질 정도관리 protocol에 따라서 각 촬영 mode 별 영상품질(image quality)을 비교 분석하였다. 결 과: 피부선량을 측정한 결과 두부에서는 A mode: 8.96 cGy, B mode: 4.59 cGy, C mode: 3.46 cGy, D mode: 1.76 cGy였고, 흉부는 A mode: 9.42 cGy, B mode: 4.58 cGy, C mode: 3.65 cGy, D mode: 1.85 cGy가 복부에서는 A mode: 9.97 cGy, B mode: 5.12 cGy, C mode: 4.03 cGy, D mode: 2.21 cGy의 값으로 측정이 되었다. 이는 A mode를 기준으로 약 B mode는 50%, C mode 60%, D mode는 80%의 선량 감소를 나타내었다. 영상품질 평가 항목인 HU reproducibility, Low contrast resolution, Spatial resolution (high contrast resolution), HU uniformity를 분석한 결과 모든 촬영mode에서 장비제조사에서 제시하는 tolerance 이내의 값으로 평가되었다. 결 론: 콘빔CT에 있어서 좋은 영상품질을 유지하면서 imaging dose를 줄이는 것은 중요하다. 이에 본 실험결과를 바탕으로 하여 soft tissue가 관심영역일 경우는 A mode로 두부 촬영 시 bone이 관심영역일 경우 D mode가 일반적인 경우에는 B, C mode가 적용 가능하리라 생각된다. 또한 콘빔CT촬영으로 인해 증가되는 2차 암 발생위험은 낮은 mAs의 촬영조건을 선택함으로써 줄일 수 있을 것이다.

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초·중등학교 학생과 교사의 자연관 분석 및 과학교육에 주는 함의 : 한국의 전통적 자연관을 중심으로 (Analysis of the Views of Nature of Elementary and Secondary School Students and Teachers and Its Implications for Science Education : Focusing on the Korean Traditional Views of Nature)

  • 이유미;오준영;손연아
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.208-223
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    • 2019
  • 본 연구에서는 한국인이 전통적으로 가지고 있는 자연관을 반영한 자연관 분석틀을 활용하여 초·중등학교 학생과 교사의 자연관을 분석하고자 한다. 그리고 학생과 교사의 자연관 분석 결과가 초·중등학교 과학 교육에 주는 시사점을 논의하고자 한다. 이를 위해서 본 연구에서는 Cobern과 그의 동료들이 개발한 자연관 분석틀에 한국인의 전통적인 자연관의 특징을 접목하여 자연관 분석틀을 재구성하여 활용하였다. 그리고 학생과 교사가 자연에 대하여 어떤 관점으로 인식하고 있는지를 심층적으로 분석하기 위해, 각 문항마다 자신의 응답에 대하여 그렇게 생각한 까닭을 쓰게 하여 정성적으로 분석하였다. 연구결과, 학생과 교사들은 자연을 존중하고 살아있는 생명체로 보며 자연은 순환적인 것이고 인간과 자연이 상호작용한다는 관점을 지니고 있었으며, 자연스러움을 중시하고 자연을 아름답다고 생각하는 한국인의 전통적인 자연관을 가지고 있었다. 이는 세계를 물질로 보며, 직선적인 시간관으로 자연을 보는 서양 과학에서 중심이 되는 자연관과는 다소 차이가 있다고 볼 수 있다. 따라서 학생과 교사들이 가지고 있는 한국의 전통적인 자연관은 학교 과학수업에서 주로 다루는 서양의 과학관과 충돌할 수도 있다. 그러므로 서로 다른 자연관을 가지고 있는 학생과 교사들을 위한 과학교수학습 전략에는 개인의 자연관에 대한 이해와 이와 관련된 수업전략에 관한 고민이 필요할 것으로 생각한다. 더불어 앞으로 과학 교과서 및 과학수업에서 교사와 학생, 학생과 학생 사이의 상호작용을 더욱 활발히 하여 서로의 자연관을 공유하고 이해하려는 노력이 필요하며, 학생들이 가지고 있는 자연을 바라보는 관점과 밀접한 과학수업 문화를 좀 더 유연하게 조성할 필요가 있다.

가와사끼병에서의 혈청 Soluble E-selectin의 변화 (The Change of Serum Soluble E-selectin in Kawasaki Disease)

  • 정재호;조은영;임재우;천은정;고경옥;이경일
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제48권5호
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    • pp.539-544
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    • 2005
  • 목 적 : 일반적인 혈관염에서의 sE-selectin의 역할을 고려할 때 가와사끼병에서도 중요한 역할을 할 것으로 예측하였다. 이에 가와사끼병의 진단지표로서의 가치 및 관상동맥병변의 합병을 예측하는 인자로서의 가능성이 있는지를 알아보고자 하였다. 방 법 : 1999년 1월부터 2004년 8월까지 건양대학교병원과 대전성모병원에 열성질환으로 입원한 환아 중 25명을 대조군으로 하였으며 같은 기간에 가와사끼병으로 입원하여 면역글로불린 치료를 받은 환아 23명을 대상으로 하여 관상동맥병변을 보인 5명과 보이지 않은 18명으로 나누었으며 치료 전, 면역글로불린 투여 후 2일, 2주, 4주째에 혈액을 채취해 효소면역측정법(ELISA)을 통해 혈청 sE-selectin 농도를 측정하였다. 결 과 : 1) 치료 전의 혈청 sE-selectin 농도는 가와사끼병 환자군에서 $22.89{\pm}12.53ng/mL$로 대조군의 $10.65{\pm}3.42ng/mL$에 비해 통계학적으로 유의하게 상승되어 있었다. 2) 가와사끼병 환자군에서 혈청 sE-selectin의 농도는 면역글로불린 투여 이후 급격히 감소하는 경향을 보였으며 이는 관상동맥병변의 유무에 따른 차이를 보이지 않았다. 3) 혈청 sE-selectin 농도는 다른 염증지표들 중 백혈구, CRP, 혈색소, 단백질, 알부민과 역상관관계를 보였으며, 그 외 ESR, 혈소판, 발열기간과는 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 4) 가와사끼병 환자들 중 관상동맥병변에 대한 위험요인을 분석한 결과 치료 전의 혈청 sE-selectin과 혈색소치가 통계적으로 유의한 위험요인으로 나타났다($39.44{\pm}15.08ng/mL$ vs.$19.00{\pm}17.18ng/mL$, $9.98{\pm}0.46g/dL$ vs. $10.98{\pm}0.78g/d$L). 결 론: 가와사끼병 환자에서 혈청 sE-selectin은 다른 열성 질환에 비해 의미있게 상승하는 것으로 나타나 감별진단에 도움이 될 것으로 생각되며 특히, 관상동맥병변의 합병을 예측하는 인자로서의 가능성을 보였다.

초음파를 이용한 미추 경막외 차단술의 결과 비교 - 추간판 탈출증과 척추관 협착증 - (Comparison of the Results of Ultrasound-guided Caudal Epidural Block - Herniated Intervertebral Disc vs Spinal Stenosis -)

  • 김영태;조규정;안치훈
    • 대한정형외과 초음파학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.105-112
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    • 2014
  • 목적: 미추 경막외 차단술은 요통과 하지 방사통에 효과적으로 외래환자의 치료에 자주 사용되고 있으나 임상 경험이 풍부한 의사에 의해 시술되어도 25%의 실패율이 보고되고 있다. 저자들은 초음파 유도하 미추 경막외 차단술의 유효성을 추간판 탈출증 환자군과 척추관 협착증 환자군으로 나누어 결과를 비교하였다. 대상 및 방법: 요통과 하지 방사통을 호소하여 본원 외래에 내원한 55명의 환자를 대상으로 초음파 유도하 미추 경막외 차단술을 시행하였다. 환자를 복와위 자세로 눕힌 후 방사형 탐지자(round probe)를 이용하여 22게이지 바늘이 천-미추막을 통과한 것을 확인 후 약물을 투여하였다. 추간판 탈출증 환자군은 31명이었으며, 척추관 협착증 환자군은 24명이었다. 임상적 평가는 시각통증척도(VAS)를 이용하여 통증의 변화를 평가하였으며, 시행 전, 시행 후, 시행 2주 후, 시행 4주 후 전화 인터뷰와 외래 방문 시 조사하였다. 결과: 초음파 유도하 미추 경막외 차단술은 55예 중 53예에서 바늘이 성공적으로 삽입되어 96.4%의 성공률을 보였다. 추간판 탈출증 환자군과 척추관 협착증 환자군에서 성별의 차이는 없었으나 나이는 추간판 탈출증군에서 $42.3{\pm}10.8$세로 척추관 협착증군의 $62.8{\pm}15.1$세와 비교할 때 유의한 차이가 있었다(p<0.001). 시각통증척도는 추간판 탈출증 군에서 시행 전 6.8, 시행 후 3.1, 시행 2주 후 1.8, 시행 4주 후 1.77로 나타났으며, 척추관 협착증 군에서 시행 전6.9, 시행 후 3.6, 시행 2주 후 4.3, 시행 4주 후 4.9로 나타났다. 시행 전에 비해 시행 후 시각통증척도는 양 군에서 유의하게 호전되었으며(p<0.001), 나이를 보정한 후의 결과, 시간에 따라 양 군간 시각통증척도의 차이는 통계적으로 유의하였다(p<0.001). 결론: 초음파 유도하 미추 경막외 차단술은 높은 성공률을 보이며 척추관 협착증 환자군에 비해 추간판 탈출증 환자군에서 더 효과적인 것으로 사료된다.

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노력성 폐활량검사시 호흡기류센서의 보정기법 (Respiratory air flow transducer calibration technique for forced vital capacity test)

  • 차은종;이인광;장종찬;김성식;이수옥;정재관;박경순;김경아
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.1082-1090
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    • 2009
  • 노력성 폐활량(FVC) 검사시 호식기류의 최대값인 최고호기유량(PEF)은 호흡기능의 평가에 매우 중요하게 활용되는 진단 매개변수이다. PEF는 검사 초기에 매우 짧은 순간에 크게 증가하는 양상을 띠기 때문에 호흡기류센서의 동특성이 충분하지 않은 경우 측정오차가 발생한다. 본 연구에서는 노력성 호식기류 상의 초기 상승속도($S_r$)를 산출하고 $S_r$ 값에 기초하여 센서 출력값을 보정하는 새로운 기법을 제안하였다. 미국 흥부학회(ATS)에서 제공하는 표준 기류신호 파형 26개를 생성하여(F) 속도계측형 호흡기류센서로 통과시키며 센서 출력신호(N)를 축적하였다. F의 최대값인 PEF와 N의 최대값인 $N_{PEF}$, 간에는 당초 예상했던 대로 2차함수 관계가 성립하였으나(상관계수 0.9997), ATS파형 #2 및 26은 상당한 이탈을 보였다(상대오차>10%). $N_{PEF}$의 상대오차와 $S_r$간의 관계를 분석하여 상호 선형적인 관계를 얻었으므로, 이를 이용하여 보정한 결과 PEF 상대오차의 99% 신뢰구간이 약 2.5% 이었다. 이는 국제표준인 ATS의 오차한계인 10%의 1/4 이내로써 매우 정확한 보정이 이루어졌다. 따라서 본 연구에서 제안하는 보정기법은 호흡기류센서 교정시 매우 유용하리라 판단된다.

3T MR 스핀에코 T1강조영상에서 적정의 숙임각 (3T MR Spin Echo T1 Weighted Image at Optimization of Flip Angle)

  • 배성진;임청환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권2호
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    • pp.177-182
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    • 2009
  • 목 적 : 영상진단영역에서 이용되고 있는 3T(T, tesla) MR의 스핀에코(SE, spin echo) T1강조영상(T1-Weighted image)기법에서 숙임각(FA, flip angle)의 변화에 따른 영상의 질을 나타내는 신호대 잡음비(SNR, signal to noise ratio), 대조도 잡음비(CNR, contrast to noise ratio)를 평가한 후 특이흡수율(SAR, specific absorption rate)을 줄이면서 CNR를 향상시킬 수 있는 적정의 숙임각을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 고식적 스핀에코에서 통상적으로 사용하는 90$^\circ$ RF pulse 대신 50$^\circ$ RF pulse에서 130$^\circ$까지 10$^\circ$씩 증가시키면서 대뇌 T1강조영상을 획득하였다. 이 영상들에서 백질(WM, white matter), 회백질(GM, gray matter)과 배경(background)에서 각각 신호강도를 측정하여 SNR를 구하였고, 기존의 T1 이완곡선 R1 = 1- exp ($\frac{-TR}{T1}$)으로, 즉 Ernst angle cos $\theta$ = exp ($\frac{-TR}{T1}$)과의 관계성으로 T1강조영상에서 WM과 GM의 SNR과 CNR의 정규성 검정과 비모수 검정인 Kruskal-wallis 분석으로 적정의 숙임각을 알아보고자 하였다. 결 과 : WM와 GM의 신호강도와 배경잡음 신호강도를 이용하여 SNR를 구한 결과 WM의 SNR는 숙임각 50$^\circ$보다 130$^\circ$에서 1.6배 정도 증가하였고, GM의 SNR는 약 1.9배 정도 높게 나타났다. 두 조직의 SNR은 T1 이완곡선과 동일한 양상을 보여주고 있다. R1 = 1- exp ($\frac{-TR}{T1}$)으로 분석한 SNR의 신호증가가 둔화되는 기점이 WM은 120$^\circ$의 숙임각에서, GM은 110$^\circ$ 이후로 나타나 두 조직에서 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다. WM과 GM의 SNR는 130$^\circ$의 숙임각에서 높았지만 CNR에 있어서는 80$^\circ$에서 최고 높게 나타났으며, 80$^\circ$ 전후의 숙임각에서는 감소하였다. 결론 : 3.0T MR의 SE T1강조영상 기법에서 숙임각의 증가에 따라 SNR는 증가하였지만 CNR는 이전까지의 임상에서 사용하는 숙임각이 90$^\circ$ 보다 적은 80$^\circ$에서 CNR이 최고로 나타나 통상적으로 사용하는 숙임각보다 10$^\circ$ 낮은 RF pulse duration time 사용함으로써 3T에서 문제로 제기된 SAR도 줄일 수 있었다. 앞으로 3.0T MR의 SE T1강조영상 기법에서 적정 숙임각을 사용함으로서 CNR을 높일 수 있을 것으로 기대되어진다.

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부산 석대 생활폐기물 매립장의 환경오염에 대한 종합적 연구 (The Synthetic Study of Environmental Contamination at the Seokdae Municipal Waste Landfill in Pusan)

  • 김병우;정상용;이민희;이병헌
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.98-103
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    • 2001
  • 부산 석대 생활폐기물 매립지의 환경오염 특성을 파악하기 위해 매립장 지역의 가스발생량 측정, 침출수 및 토양시료 채취, 지구통계학적, 수리지질학적 및 지구화학적 분석과 실내 주상시험을 실시하여, 침출수의 오염 부하량과 가스발생량, 가스의 농도와 지반 침하, 지질매체의 특성, 침출수의 오염 부하량과 가스발생량, 가스의 농도와 지반 침하, 지질매체의 특성, 침출수의 이동 및 확산의 관계를 고찰하였다. 그리고 물수지분석을 통하여 침출수의 발생량과 오염 부하량을 선정하였다. 매립장 A지구로부터 36개 가스정에서 획득한 가스자료를 $O_2$C $H_4$ $H_2$S, CO의 4가지 성분에 대해 지구통계학적 기법으로 분석한 결과, 다른 지점에 비해 가스의 농도가 높은 지점 주변에서 부분적으로 지반 침하가 발생하는 것으로 나타났다. Leachate-1, 2, 3에서 채취한 침출수의 화학적 분석 결과, 전기전도도와 Total Alkalinity는 높게 나타났으나, Cl, Cr, Mn, Cu, Zn, Cd, Pb 등이 과거보다 감소하였고, 수질유형은 삼각다이아그램에서 Na-HC $O_3$형으로 나타난다. Leachate-1, 2, 3에서 채취한 침출수의 화학적 분석 결과 전기전도도와 Total Alkalinity는 다이아그램에서 Na-HC $O_3$형으로 나타난다. 수질분석 결과에 의하면 생활폐기물의 생분해가 아직도 계속해서 활발히 진행되고 있는 것으로 판단된다. 물수지분석 결과, 순수하게 지하로 침투하는 침출수량은 약 465.11㎥/day이고, Cl, Mn, Fe의 순수오염 부하량은 각각 223.8kg/day, 0.2kg/day, 0.3kg/day로 추정된다. 매질에 대한 실내 주상시험에서 기반암 풍화토와 매립토에 대한 선형유속(equation omitted)은 각각 0.206cm, 0.019cm, 확산계수( $D_{ι}$)는 각각 0.234$\textrm{cm}^2$/min, 0.118$\textrm{cm}^2$/min, 종분산 지수 ($\alpha$$_{ι}$)는 각각 1.136cm, 0.095cm로 복토재로 사용된 매립토보다 기반암풍화토가 오염물질의 확산속도가 더 큰 것으로 나타났다.

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The Electron Trap Analysis in Thermoluminescent LiF Crystal

  • Park, Dae-Yoon;Ko, Chung-Duck;Lee, Sang-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제4권3호
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    • pp.214-222
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    • 1972
  • 광학급 LiF단결정의 열형광유선은 r선조사선양이 증가함에 따라서 변화한다. 즉 선량이 적을 때는 2개의 glow peak를 가지나, 선양이 정차 증가하여 10$_{5}$ rontgen 정도에 이르면 5개의 glow peak를 나타낸다. 이들 glow peak에 대응하는 energy 준위 Ei(i=1,2,3,4, 및 5)는 전도대 밑으로 부터의 깊이로 표시할 때 다음과 같은 값을 갖는다. 이들 E$_i{$의 값은 가열속도 $\theta_1$=6.6$^{\circ}C$/sec와 $\theta_2$=3.4$^{\circ}C$/sec에 대한 glow peak의 온도를 얻은 다음, Randall-Wilkins의 이론에 따라서 계산되었다. 광학급 LiF단결정에서 E$_1$과 E$_2$이외의 전자 trap은 열적으로 불안정하며 LiF(Mg) 열형광선양계에 불가결한 것으로 되어있는 sensitization의 효과가 거의 없다. LiF(Mg)는 $\theta$=6.6$^{\circ}C$/sec 일때, 17$0^{\circ}C$와 23$0^{\circ}C$에 glow peak를 나타내며 이들에 대응하는 전자 trap E$_4$와 E$_{5}$ 이외에 방사선이 조사됨에 따라서 E$_1$, E$_2$, E$_3$ 및 E$_{6}$의 전자 trap이 형성되며 이들 값은 다음과 같다. LiF(Mg)에서 방사선상해 때문에 형성된 E$_1$, E$_2$, E$_3$및 E$_{6}$는 모두 상당히 열적으로 안정하며, sensitization과정에서 형성된다. 이 안정한 6준위계에서 LiF(Mg)예 의한 방사선 선양측정이 시행되어야 한다. E$_1$,E$_2$,E$_3$ 및 E$_{6}$의 안정성은 LiF결정내의 $Mg^{$ ++/ 불순물의 영향으로 사료된다. 광학급 LiF단결정의 열형광에서 r선양의 대수표시양과 전열형광양의 대수표시 사이에 비선형성을 나타낸다. 그러나 열적으로 안정한 12$0^{\circ}C$ glow peak만을 고려하여 r선양의 대수표시양과 12$0^{\circ}C$ slow peak의 높이의 대수표시량 사이에서 비선형성이 감소되어, LiF(Mg)에 대한 곡선과 매우 유사한 곡선을 얻게 된다.

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발육 중의 백서 태아 대뇌 피질에서 방사선에 의한 아포토시스 (Radiation-induced Apoptosis in Developing Fetal Rat Cerebral Cortex)

  • 정웅기;남택근;이민철;안성자;송주영;박승진;나병식
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제21권4호
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    • pp.315-321
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    • 2003
  • 목적: 발육 중인 백서 태아 대뇌 피질에서 방사선조사에 의한 아포토시스 반응에 대하여 알아보고자 하였다 대상 및 방법: 임신 백서의 태령 17 내지 19일(E17$\~$E19)에 선형가속기의 X-ray를 이용하여 어미 쥐의 복부에 방사선을 조사하였다. 방사선량에 따른 아포토시스를 보기 위하여 1, 2, 3, 4 Gy를 전후 조사면으로 방사선조사를 시행하고 5시간 후 백서 태아의 뇌를 획득하였다. 시간 경과에 따른 아포토시스를 보기 위하여 E7$\~$E19에 2 Gy의 방사선을 조사한 후 1, 3, 6, 12, 24시간에 각각 백서 태아의 뇌를 획득하였다. 대조군은 방사선을 조사하지 않은 임신 쥐를 같은 조건하에서 사육하여 각 군당 3마리씩 할당하였다. 아포토시스 세포는 면역조직화학적 방법(TUNEL, In situ 707-mediated dUTP nick end labeling)으로 염색하여 관찰하였다 결과: 백서 태아 대뇌 피질에서 TUNEL 양성인 세포는 광학현미경하에서 전형적인 아포토시스의 형태학적 특징을 나타내었다 대조군에서는 대뇌 피질의 전 층에서 TUNEL 양성세포를 거의 발견할 수 없었다. 1 Gy의 방사선 조사 후 5시간에 대뇌피질 전 층에서 미약하게 관찰되었으나 2 Gy에는 전 층에서 1 Gy 경우보다 더 증가하였고 그중 뇌실대와 중간대에서 피질대보다 더 많이 나타났다. 조사된 1$\~$4 Gy 범위에서 방사선량이 증가할수록 TUNEL양성세포가 더욱 증가하는 것을 볼 수 있었다. 2 Gy의 방사선 조사 후 3시간부터 TUNEL양성세포가 관찰 되기 시작하여 방사선 조사 후 6시간에 최고점을 이루었으며 이는 24시간까지 지속되었다. 결론: 발육 중인 백서 태아 대뇌피질에서 방사선에 의한 아포토시스의 전형적인 형태학적 특징을 관찰할 수 있었다. 아포토시스는 뇌실대와 중간대에서 피질대보다 더 많이 나타났으며 이는 줄기세포와 초기의 분화세포에서 방사선조사에 대한 감수성이 더욱 민감함을 시사하였다.

Serum Tumor Marker Levels might have Little Significance in Evaluating Neoadjuvant Treatment Response in Locally Advanced Breast Cancer

  • Wang, Yu-Jie;Huang, Xiao-Yan;Mo, Miao;Li, Jian-Wei;Jia, Xiao-Qing;Shao, Zhi-Min;Shen, Zhen-Zhou;Wu, Jiong;Liu, Guang-Yu
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권11호
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    • pp.4603-4608
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    • 2015
  • Background: To determine the potential value of serum tumor markers in predicting pCR (pathological complete response) during neoadjuvant chemotherapy. Materials and Methods: We retrospectively monitored the pro-, mid-, and post-neoadjuvant treatment serum tumor marker concentrations in patients with locally advanced breast cancer (stage II-III) who accepted pre-surgical chemotherapy or chemotherapy in combination with targeted therapy at Fudan University Shanghai Cancer Center between September 2011 and January 2014 and investigated the association of serum tumor marker levels with therapeutic effect. Core needle biopsy samples were assessed using immunohistochemistry (IHC) prior to neoadjuvant treatment to determine hormone receptor, human epidermal growth factor receptor 2(HER2), and proliferation index Ki67 values. In our study, therapeutic response was evaluated by pCR, defined as the disappearance of all invasive cancer cells from excised tissue (including primary lesion and axillary lymph nodes) after completion of chemotherapy. Analysis of variance of repeated measures and receiver operating characteristic (ROC) curves were employed for statistical analysis of the data. Results: A total of 348 patients were recruited in our study after excluding patients with incomplete clinical information. Of these, 106 patients were observed to have acquired pCR status after treatment completion, accounting for approximately 30.5% of study individuals. In addition, 147patients were determined to be Her-2 positive, among whom the pCR rate was 45.6% (69 patients). General linear model analysis (repeated measures analysis of variance) showed that the concentration of cancer antigen (CA) 15-3 increased after neoadjuvant chemotherapy in both pCR and non-pCR groups, and that there were significant differences between the two groups (P=0.008). The areas under the ROC curves (AUCs) of pre-, mid-, and post-treatment CA15-3 concentrations demonstrated low-level predictive value (AUC=0.594, 0.644, 0.621, respectively). No significant differences in carcinoembryonic antigen (CEA) or CA12-5 serum levels were observed between the pCR and non-pCR groups (P=0.196 and 0.693, respectively). No efficient AUC of CEA or CA12-5 concentrations were observed to predict patient response toward neoadjuvant treatment (both less than 0.7), nor were differences between the two groups observed at different time points. We then analyzed the Her-2 positive subset of our cohort. Significant differences in CEA concentrations were identified between the pCR and non-pCR groups (P=0.039), but not in CA15-3 or CA12-5 levels (p=0.092 and 0.89, respectively). None of the ROC curves showed underlying prognostic value, as the AUCs of these three markers were less than 0.7. The ROC-AUCs for the CA12-5 concentrations of inter-and post-neoadjuvant chemotherapy in the estrogen receptor negative HER2 positive subgroup were 0.735 and 0.767, respectively. However, the specificity and sensitivity values were at odds with each other which meant that improving either the sensitivity or specificity would impair the efficiency of the other. Conclusions: Serum tumor markers CA15-3, CA12-5, and CEA might have little clinical significance in predicting neoadjuvant treatment response in locally advanced breast cancer.