Preliminary Results of Management for Primary CNS Lymphoma

안승도(Seung Do Ahn),장혜숙(Hye Sook Chang),최은경(Eun Kyung Choi) 대한방사선종양학회 1993 Radiation Oncology Journal Vol.11 No.1

본 연구는 1989년 10월부터 1992년 3월까지 아산재단 서울중앙병원에서 원발성 중추신경계 림프종으로 진단 받은 10명의 환자를 대상으로 하였다. 병리적 진단을 위한 조직은 5명에서 개두술에 의한 종양절제술로 얻어졌으며 나머지는 정위적 조직생검에 의해 얻어졌다.k 성별분포는 남녀가 각 5명이었고 연령분포는 28세부터 72세로 평균연령은 45세로 나타났다. Working Formulation에 의한 세포아형은 7명에서 diffuse large cell type이었고 3명은 diffuse mixed cell type이었다. 전산화 단층촬영 결과 6명은 단일병소로 나타났으며 4명은 다발성병소로 나타났다. 치료는 전 환자가 전뇌방사선 조사를 4000 CGy/20 fx을 받은 후 원발병소에 2000 cGy/10 fx을 조사하여 총 6000cGy를 시행하였다. 척수액 검사상 양성인 6명은 전뇌조사와 척수강내 항암제 투여를 받았으며 그중 1명은 척수강내 항암제 투여 3회 실시후 척수방사선 조사를 받았다. 척수액 검사상 음성인 4명중 3명은 전뇌조사만 실시했고 나머지 1명은 방사선 조사전 전신 항암제 투여를 받았다. 추적관찰기간은 7개월에서 26개월이었으며 평균 추적기간은 8개월 이었다. 1년 생존율은 86% 이었고 2년 생존율은 69%로 나타났다. 현재까지 2명이 척수강내 재발 후 뇌실질내 재발로 사망했으며, 반면 7명의 환자는 방사선 치료후 병소가 완전히 없어졌다. 위의 결과로 볼때 원발성 중추신경계 림프종의 방사선 치료에 대한 월등한 초기반응과 원격 전이가 적은 것을 고려하여 원발병소에 분할치료 방법들을 통한 전체 조사량을 증가 시키는 것이 효과적이라고 생각되며 척수액 검사상 양성인 경우는 척수 방사선 조사와 척수강내 항암제를 함께 쓰는 좀더 적극적 치료가 필요하리라 생각된다. From Octover 1989 to March 1992, ten patients diagnosed as primary central nervous system(CNS) lymphoma were treated with radiation therapy at Asan Medical Center. To obtain pathologic diagnosis, five patients had stereotactic biopsy and the others underwent craniotomy & tumor removal. According to the classification by International Working Formulation, seven of 10 patients showed diffuse large cell types and the remaining 3 had diffuse mixed cell types. Computed tomographic scans of the brain disclosed solitary (6 cases) or multiple (4 cases) intracranial lesions. All patients received 4000 cGy/20 fx to the whole brain followed by an additional 2000 cGy/10 fx boost to the primary lesion. Six patients with initial cerebrospinal fluid (CSF)involvement were treated with whole brain irradiation and intrathecal Methotrexate (IT-MTX) chemotherapy. One of them received an additional spinal irradiation after 3 cucles of IT-MTX chemotherapy because of MTX induced arachnoidlitis. One patient received 3 cycles of systemic chemotherapy prior to rodiation therapy and one received 5 cycles of salvage chemotherapy for recurrence. With a median follow up time of 8 months, all patients were followed from 7 to 26 months. Radiologically seven patients showed complete remission and the remaining three showed partial remission at mon month after radiotherapy. The 1 and 2 year survival rate was 86% and 69% respectively. Until now, two patients expired at 7 and 14 months. These patients developed extensive CSF seeding followed by local failure. Considering initial good response to radiation therapy and low incidence of extraneural dissemination in primary CNS lymphoma, we propose to increase total tumor dose to the primary lesion by hyperfractionated radiotherapy or stereotactic radiosurgery. For the patients with CSF involvement at diagnosis, we propose craniospinal irradiation with IT MTX chemotherapy.

유효체적 방법과 임상분석을 통한 방사선에 의한 정상 폐조직의 부작용 확률에 관한 연구

안승도(Seung Do Ahn),최은경(Eun Kyung Choi),이병용(Byong Yong Yi),장혜숙(Hyesook Chang) 대한방사선종양학회 1997 Radiation Oncology Journal Vol.15 No.3

목 적 : 방사선에 대한 정상 폐조직의 부작용에 관한 확률은 폐암의 방사선 치료에 있어서 중요한 지표가 됨에도 불구하고 잘 알려져 있지 않다. 더구나 표적 부위와는 달리 정상 폐조직의 방사선량 분포는 매우 불균일하므로, 대표 선량값을 찾아 내는 것조차 어렵다. 본 연구에서는 Dose Volume Histogram(DVH)과 유효체적방법(Effective Volume Method)을 통하여 정상 폐조직의 선량을 정량화하고 정상 폐조직 부작용 확률(Normal Tissue Complication Probability, NTCP)을 구하여 임상결과와 비교하므로서 이 방법이 치료결과를 예측할 수 있는 주요 지표로서 가능할 수 있는지에 대하여 살펴 보고자 하였다. 대 상 및 방 법 : 1993년 8월부터 1994년 12월까지 비세포성 폐암으로 방사선과 복합항암약물요법을 병행하여 치료받은 환자 중에서 36명을 무작위 추출하여, DVH 분석을 통한 정상 폐조직의 NTCP를 구하였다. 36명의 환자는 Mitomycin C, Vinblastine, Cisplatin을 사용한 2회의 복합항암약물요법과 동시에 다분할 방사선치료(120cGy/fx, bid) 를 6480cGy 까지 병행 치료하였다. 각 환자의 치료전 CT scan을 사용하여 우측폐, 좌측폐 그리고 전 체폐 각각의 DVH를 구하였다. Kutcher 등의 Effective Volume Method로 Nonuniform Histogram을 Uniform Histogram으로 변환시켰고, TD50은 Emami 등의 자료에 의거하여, Lyman 공식을 이용하여 NTCP를 구하였다. 방사선 폐렴의 Grade는 SWOG의 Toxicity Criteria에 따랐다. 결 과 : 대상환자 36명중 6명이 Grade I, 2명이 Grade II의 방사선 폐렴이 발생하였다. 부작용이 발생한 환자군의 NTCP와 발생하지 않은 환자군의 NTCP는 전체폐를 대상으로 28.4와 23.4, 병소 부위의 폐를 대상으로 66.0과 26.4로 통계적으로 유의할 만한 차이를 보였으나 치료 전후에 시행한 폐기능 검사 소견에서는 두 군 사이에서 통계학적으로 유의한 차이를 찾지 못하였다. 결 론 : 부작용이 있는 군과 부작용이 없는 군의 NTCP는 통계적인 유의한 차이가 있었으며 NTCP와 임상적인 부작용 확률은 정량적으로 일치하였다. 그러나 NTCP는 순수하게 방사선의 효과만을 고려하고 있으나 본 연구에서는 항암약물요법을 병용하였다는 것과 다분할(Hyperfractionation) 방사선 치료에 의한 방사선 생물학적 변화에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다. 본 연구결과 유효체적 방법을 이용한 NTCP는 향후 입체조형 치료에서의 선량증가(Dose escalation) 가능성에 대한 부작용 예측 지표로 활용할 수 있을 것으로 생각된다. Purpose:In radiation therapy, NTCP is very important indicator of selecting the optimal treatment plan. In our study, we tried to find out usefullness of NTCP in lung cancer by comparng the incidence of radiation pneumonitis with NTCP. Methods and Materials:From August 1993 to December 1994, thirty six patients with locally advanced non-small cell lung cancer were treated by concurrent chemoradiation therapy. Total dose of radiation therapy was 6480cGy (120cGy, bid) and chemotherapeutic agents were mitomycin C, vinblastine, cisplatin (2 cycles, 4 weeks interval). We evaluated the development of radiatio n pneumonitis by CT scan, chest x-ray and clinical symptoms. We used grading system of South Western Oncology Group (SWOG) for radiation pneumonitis. Dose Volume Histograms (DVH) were analyzed for ipsilateral and whole lung. Non uniform DVH was translated to uniform DVH by effective volume method. With these data, we calculated NTCP for ipsilateral and whole lung. Finally we compared the clinical results to NTCP. Results:Eight of thrity six patients developed radiation pneumonitis. Of these 8 patients, 6 had grade I severity and 2 had grade II. The average NTCP value of the patients who showed radiation pneumonitis was significantly higher than that of the patients without pneumonitis (66% vs. 26.4%). But the results of pulmonary function test was not correlated with NTCP. Conclusion:NTCP of lung is very good indicator for selecting rival treatment planning in lung cancer. According to the results of NTCP, it may be possible to adjust target volume and optimize target dose. In the near future, we are going to analyze the effect of hyperfractionation and concurrent chemotherapy in addition to NTCP.

국소적으로 진행된 직장암에 대한 근치적 수술 단독 치료군과 수술후 보조적 방사선 및 항암화학요법 병행군의 치료결과 분석

안승도(Seung Do Ahn),최은경(Eun Kyung Choi),김진천(Jin Cheon Kim),김상희(Sang Hee Kim) 대한방사선종양학회 1995 Radiation Oncology Journal Vol.13 No.3

직장암의 치료는 Modified Astier-Coller 병기 B2이상인 경우에는 근치적 절제술만으로는 국소 재발과 원격전이를 충분히 막을 수 없다는 것이 알려지면서 근치적 수술후 방사선치료와 항암화학요법이 병행되는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구 중 1985년 Gastrointestinal Tumor Study Group(GITSG 7175)에서 근치적 절제술 단독군과 수술후 방사선과 항암화학요법(5-FU, Mehtyl-CCNU)이 병행된 치료군의 성적을 분석한 결과 재발율은 55%와 33%로 통계학적으로 유의한 차이를 보였으며 (p<0.009) 무병생존율과 5년 생존율에서도 통계학적으로 유의한 차이를 보였다. 하지만 이 연구에서는 수술후 방사선치료군과 수술후 방사선과 항암화학요법 병행군간에는 치료성적분석 결과 통계학적 유의한 차이를 보이지 못하였다. 반면 NCCTG의 1991년 발표에 의하면 GITSG 7175의 문제점으로 지적된 불충분한 항함화학요법의 사용을 개선한 결과 수술후 방사선치료군과 수술후 방사선 및 항암요법병용치료군간에 국소재발율이 25%와 13.5%(p=0.036), 원격전이율이 43%와 28.8%(p=0.011), 무병생존율이 37%와 59%(p=0.002), 생존율이 48%와 58%(p=0.025)로 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보였다. 이후 항암화학요법에 사용되는 약제중 Methyl-CCNU의 첨가여부에 대한 논란이 제기되었으며 이에대한 연구 중 GITSG 7180과 NCCTG 86-47-51에서는 5-FU 단독 사용과 5-FU와 Methyl-CCNU 병용요법간에 치료결과에서 통계학적 유의한 차이가 없다고 발표함으로서 Methyl-CCNU의 사용에 회의적인 견해를 보였다. 본 연구에서 시행된 방사선치료의 총조사량은 45Gy로서 GITSG에서 시행된 40·44Gy보다는 다소 높은 방사선량이 조사되었으며 NCCTG나 NSABP R01에서 사용된 50Gy보다는 적은 방사선량이 조사되었다. 방사선치료 시작 첫 3일간 5-FU 방사선 감작제로 사용되었으며 45Gy 정도의 방사선량이 적당하다고 생각되었다. 방사선감작제로 사용된 5-FU의 용량은 GITSG과 NCCTG에서는 500mg/m2를 방사선치료가 시작되는 처음 3일간과 마지막 3일간 Ⅳ bolus로 시행한 반면 본 연구에서는 방사선치료가 시작되는 처음 3일간만 사용하였다. 방사선치료가 끝난후 본격적으로 시해된 보조적 항암화학요법은 GITSG과 NCCTG에서는 5-FU와 Methyl-CCNU를 사용한 반면 본 연구에서는 5-FU에 leuco-vorin을 첨가하였다. 1970년대 말과 1980년대 초에 Ullman, Evans등이 실험을 통하여 leuconvorin이 thymidylate sysnthetase와 FdUMP와의 삼차원적인 결합을 안정시키므로서 5-FU의 세포독성을 증강시킴을 입증하였고 이후 재발 또는 말기의 대장암이나 직장암 환자를 대상으로 NCCTG, GITSG, Princess Margaret Hospital 등에서 5-FU 단독군과 5-FU와 leucovorin이 병행되는 군간에 전향적 무작위적 임상연구를 통하여 5-FU에 leucovorin이 첨가되므로서 통계학적으로 유의한 치료반응률의 향상을 입증하였다. 위와같은 결과를 바탕으로 본 연구에서는 leucovorin을 30mg/m2로 5일간 Ⅳ infusion하였다. 수술후 방사선치료와 항암화학요법이 병용된 치료군의 생존율은 GITSG과 NCCTG에서는 3년 생존율이 75%로 나타난 반면 본 연구에서는 64%로 다소 낮은 것으로 나타났고 국소재발율과 원격전이율은 NCCTG에서는 수술후 방사선치료와 항암화학요법 병용군에서 각각 13.5%와 28.8%인 반면 본 연구에서는 21%와 27%로 원격전이율은 차이가 없었으나 국소재발율은 약간 높은 것으로 나타났다. 하지만 이러한 차이는 대상환자의 병기별분포나 예후인자의 불균형등을 고려할 때 큰 의미는 없다고 생각된다. 예후인자에 대한 다변수 분석에서는 국소재발율에는 병기(p=0.03)와 종양세포의 분화도(p=0.03)가 중요한 예후인자로 조사되었고 원격전이율에는 종양의 임파선이나 혈관의 침범유무(p=0.01), 무병생존율에는 병기(p=0.006)가 주요한 인자로 나타났으며 생존율에는 병기(p=0.02) 및 종양의 임파선이나 혈관의 침범유무(p=0.01)가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그외 환자의 나이, 성별이나 종양의 위치 및 크기는 본 연구에서는 예후에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 위와같은 결과를 종합해 볼때 근치적 절제술만 시행했던 Ⅰ군이 Ⅱ군에 비해 본 연구에서 나타난 예후인자의 분포상 좀더 낮은 병기의 환자를 다수 포함하고 있고 종양의 임파선 및 혈관의 침범이 한명도 없었으며 수술적 방법에서도 lateral dissection 등을 통한 좀 더 많은 임파절 절제가 시행된 점을 고려할 때 두 군간에 재발율, 무병생존율 및 생존율의 통계학적 유의한 차이가 없음은 바꾸어 말하면 국소적으로 진행된 직장암의 경우 수술후 방사선치료와 항암화학요법의 병용요법이 근치적 수술단독요법에 비해 재발율을 감소시키고 무병생존율과 생존율을 향상시킬 수 있다고 결론 지을 수 있겠다. Purpose : To evaluate the effects of postoperative radiotherapy and chemotherapy on the pattern of failure and survival for locally advanced rectal carcinoma, we analyzed the two groups of patients who received curative resection only and who received postoperative radiochemotherapy retrospectively. Materials and Methods : From June 1989 to December 1992. ninety nine patients with rectal cancer were treated by curative resection and staged as B2-3 or C. Group I(25) patients received curative resection only and group Ⅱ(74) patients postoperative adjuvant therapy. Postoperative adjuvant group received radiation therapy (4500cGy/25fx to whole pelvis) with 5-FU (500mg/m², day 1-3 Ⅳ infusion) as radiosensitizer and maintenance chemotherapy with 5-FU(400mg/m² for 5 days) and leucovorin (20mg/m² for 5 days) for 6 cycles. Results : The patients in group Ⅰ and group Ⅱ were comparable in terms of age, sex, performance status, but in group Ⅱ 74% of patients showed stage C compared with 56% of group Ⅰ. All patients were followed from 6 to 60 months with a median follow up of 29 months. Three year overall survival rates and disease free survival rates were 68%, 64% respectively in group Ⅰand 64%, 61%, respectively in group Ⅱ. There was no statistical difference between the tweo treatment groups in overall survival rate and disease free survival rate. Local recurrences occurred in 28% of group Ⅰ, 21% of group Ⅱ(p>.05). The prognostic value of several variables other than treatment modality was assessed. In multivariate analysis for prognostic factors stage and histologic grade showed statistically significant effect on local recurrences, and lymphatic or vessel invasion on distant metastasis. Conclusion : This retrospective study showed no statistical difference between two groups on the pattern of failure and survival. But considering that group Ⅱ had more advanced stage and poor prognostic factors than group Ⅰ, postoperative adjuvant radiochemotherapy improves the results for locally advanced rectal carcinoma as compared with curative surgery alone.

정위 체부 고정틀을 이용한 체부 방사선수술의 예비적 결과

안승도(Seung Do Ahn),이병용(Byong Yong Yi),최은경(Eun Kyung Choi),김종훈(Jong Hoo Kim),노영주(Young Ju Nho),신경환(Kyung Hwan Shin),김경주(Kyoung Ju Kim),정원균(Won Kyun Chung),장혜숙(Hyesook Chang) 대한방사선종양학회 2000 Radiation Oncology Journal Vol.18 No.4

목 적: 1990년대 이후 개발된 정위 체부 고정틀을 이용한 체부 정위방사선수술의 치료효과, 치료의 정확성과 후유증에 대해 후향적으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1997년 12월부터 1999년 6월까지 간암 3명, 동정맥기형 1명, 폐전이 6명와 간전이 1명 등 모두 11명에서 정위 체부 고정틀을 이용하여 체부 방사선수술을 시행했다. 환자의 고정은 정위 체부 고정틀에 vacuum pillow를 이용하여 수행하였고 chest marker와 leg marker를 이용하여 흉골부위 또는 등부위와 경골부위의 피부에 환자 위치 표시를 하였다. 이후 모의치료실로 이동하여 X선 투시기를 통해 횡경막의 움직임을 측정한 후 Diaphragm control을 사용하여 1 cm 이하로 횡경막의 움직임을 최소화하였다. CT-simulator를 이용하여 치료부위의 단층촬영을 시행한 후 치료계획을 세웠다. 매회 치료전 CT-simulator를 이용하여 단층촬영을 반복하여 최초의 단층촬영의 영상과 수동적으로 비교하여 치료의 정확성을 확인하고 오차가 5 mm 이내인 경우 치료를 시행하였다. 방사선 치료는 90% 등선량곡선에 10 Gy씩 1일 내지 2일 간격으로 3회 시행하여 총 30 Gy를 조사하였다. 결 과:중앙 추적관찰기간은 12개월이었다. 11명의 환자 중 1명(9%)의 환자에서 국소적 완전관해를 보였고 4명(36%)에서 부분관해를 보였다. 계획용표적체적은 3∼111 cc 였고 평균값은 18.4 cc 였다. 치료 오차를 측정한 결과 X, Y, Z 축으로 오차범위는 모두 5 mm 이내를 보였다. 치료 중 또는 치료 직후에 올 수 있는 고열, 통증 등의 급성후유증은 관찰되지 않았다. 결 론:정위 체부 고정틀을 이용한 체부 방사선수술은 뛰어난 치료의 재현성을 보여주었고 간 혹은 폐종양에서 유용한 치료 방법으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다. Purpose :To evaluate efficacy and complication of stereotactic radiosurgery using stereotactic body frame. Methods and Materials : From December 1997 to June 1999, 11 patients with prima ry and metastatic tumors were treated with stereotactic radiosurgery using stereotactic body frame(Precision Therapy™ ). Three patients were treated with primary hepatoma and seven with metastatic tumor from liver, lung, breast, trachea and one with a rteriovenous malformation on neck. We used vacuum pillow for immobilization and made skin marker on sternum and tibia area with chest marker and leg marker. Diaphragm control was used for reducing movement by respiration. CT- simulation and treatment planning were performed. Set- up error was checked by CT- Simulator before each treatment. Dose were calculated on the 80∼90% isodose of isocenter dose and given consecutive 3 fractions for total dose of 30 Gy (10 Gy/fraction). Results :Median follow- up was 12 months. One patient (9%) showed complete response and four patients (36%) showed partial response and others showed stable disease. Planning target volumes (PTV) ranged from 3 to 111 cc (mean 18.4 cc). Set- up error was within 5 mm in all directions (X, Y, Z axis). There was no complication in all patients. Conclusion : In primary and metastatic tumors, stereotactic radiosurgery using stereotactic body frame is very safe, accurate and effective treatment modality.

일회 방사선조사를 이용한 마우스 구강점막염 모델의 확립

류승희(Seung-Hee Ryu),문수영(Seung-Hee Ryu),최은경(Eun Kyung Choi),김종훈(Jong Hoon Kim),안승도(Seung Do Ahn),송시열(Si Yeol Song),박진홍(Jin-hong Park),노영주(Young Ju Noh),이상욱(Sang-wook Lee) 대한방사선종양학회 2008 Radiation Oncology Journal Vol.26 No.4

목 적: 두경부 영역에 대한 방사선치료 시 발생하는 구강점막염은 방사선치료로 유발되는 급성 합병증 중에서 가 장 심각하고 해결해야 할 문제점이다. 따라서 본 저자들은 마우스를 이용하여 방사선 구강점막염 모델을 확립하고 자 본 연구를 진행하였다. 대상 및 방법: 본 실험에는 7∼8주령의 20 g 내외의 웅성 BALB/c 마우스 55마리를 사용하였다. 1주일간 순화 후 대조군 5마리를 제외하고 체중에 따라 무작위로 3군으로 나누고 마우스의 두경부에 각각 16, 18, 20 Gy의 방사선을 조사하였다. 방사선조사 후 체중을 매일 측정하고 생존 유무를 관찰하였다. 방사선조사 후 1, 2, 3, 5, 7, 9, 14일째 마우스를 경추탈골사 한 후 설조직을 채취하고 hematoxylin & eosin (H&E) 염색으로 조직학적 변화를 확인하였다. 결 과: 방사선조사군의 경우 5일 이후 급격한 체중감소를 나타내었고 18 Gy와 20 Gy군에서 마우스가 사망하였다. 16 Gy군에서는 5일부터 9일까지는 평균 체중이 감소하였으나 이후 회복되었다. 조직학적 변화를 관찰한 결과 방 사선조사 후 시간경과에 따라 상피층의 두께가 얇아지면서 편평해지는 경향을 나타내었으며 7일과 9일째에 가장 심각한 상태를 나타내었다. 대조군에서 평균 113.50±2.41μm이던 상피층 두께가 방사선조사 후 시간이 지남에 따라 유의하게 그 두께가 감소하였으며 7일째에는 43.9% 감소한 63.70±3.28μm로 최저치를 나타내었다(p<0.0001). 14일째에는 121.00±2.82μm로 대조군과 유의한 차이가 없어 정상적으로 회복되는 것으로 나타났다. 결 론: BALB/c 마우스에서 방사선조사 후 마우스의 체중변화를 관찰 할 수 있는 적절한 방사선 선량은 16 Gy였다. 또한 구강 내 상피조직의 현저한 손상은 방사선조사 후 7일과 9일째 관찰할 수 있었고 9일째에는 심각한 궤양화가 나타났다. 18 Gy와 20 Gy 조사 후 9일과 10일째에 모든 마우스가 사망하였지만 16 Gy 조사군에서는 14일째 조직 이 정상적으로 회복되었다. Purpose: Oral mucositis induced by radiotherapy to the head and neck area, is a common acute complication and is considered as the most severe symptom for cancer patients in the early stages of treatment. This study was proposed to establish the oral mucositis mouse model induced by a single dose of radiation for the facility of testing therapeutic candidates which can be used for the oral mucositis treatments. Materials and Methods: Fifty-five BALB/c mice were divided into four groups: control, 16 Gy, 18 Gy, and 20 Gy. Oral mucositis was induced by a single dose of radiation to the head and neck using 6 MV x-Ray from linear accelerator. After irradiation, body weight and physical abnormalities were checked daily. Tongue tissues from all groups were taken on days 1, 2, 3, 5, 7, 9, and 14, respectively and H&E staining was conducted to examine morphological changes. Results: Body weight dramatically decreased after day 5 in all irradiated mice. In the 16 Gy treatment group, body weight was recovered on day 14. The histology data showed that the thickness of the epithelial cell layer was decreased by the accumulated time after radiation treatment, up to day 9. Severe ulceration was revealed on day 9. Conclusion: A single dose of 16 Gy is sufficient dose to induce oral mucositis in Balb/C mice. Significant changes were observed in the Balb/C mice on days 7 and 9 after radiation. It is suggested that this mouse model might be a useful standard tool for studying oral mucositis induced by radiation.

열전쌍마스크를 이용한 호흡모사팬톰 연구

임상욱(Sangwook Lim),안승도(Seung Do Ahn),박성호(Sung Ho Park),이병용(Byong Yong Yi),이상훈(Sang Hoon Lee),조삼주(Sam Ju Cho),허현도(Hyun Do Huh),신성수(Seong Soo Shin),김종훈(Jong Hoon Kim),이상욱(Sang-wook Lee),권수일(Soo Il Kwon) 대한방사선종양학회 2005 Radiation Oncology Journal Vol.23 No.4

목 적: 호흡동기치료, 호흡조절 방사선치료 등 호흡에 관련된 치료법의 연구를 위해 열전쌍마스크(Respiration Monitoring Mask: ReMM)를 이용한 호흡모사팬톰을 개발하였다. 대상 및 방법: 호흡신호에 따라 실시간으로 움직이는 호흡모사팬톰을 제작하였다. 열전쌍으로 환자의 호흡을 측정하고, 측정된 호흡 신호와 장기의 움직임을 비교․분석하여 팬톰의 성능을 평가하였다. 환자의 호흡 측정에는 본원에서 개발한 ReMM을 사용하였으며, 호흡모사팬톰의 운동은 RPMⓇ (Real-time Position Management, Varian, USA)으로 측정하였다. 횡격막 부위의 장기 운동을 확인하기 위하여 X-선 투시기를 사용하였다. 결 과: X-선 투시영상과 RPMⓇ으로 관찰한 장기의 움직임을 ReMM으로 측정한 호흡 신호와 비교했을 경우, 각각 표준편차 9.68% 및 8.53% 이내에서 일치하였다. 호흡 신호에 따른 팬톰 운동의 오차는 호흡진폭에 대하여 표준편차 8.52%이내에서 일치하였다. 결 론: ReMM은 환자가 호흡을 하는데 불편함이 없었고, 열전쌍에서 발생되는 호흡 신호를 이용한 호흡모사 팬톰은 장기의 운동을 실시간으로 잘 모사하였다. 호흡모사팬톰은 호흡동기치료 등 다양한 치료법의 평가에 응용할 수 있을 것으로 기대한다. Purpose: To develop the respiration simulating phantom with thermocouple for evaluating 4D radiotherapy such as gated radiotherapy, breathing control radiotherapy and dynamic tumor tracking radiotherapy. Materials and Methods: The respiration monitoring mask (ReMM) with thermocouple was developed to monitor the patient's irregular respiration. The signal from ReMM controls the simulating phantom as organ motion of patients in real-time. The organ and the phantom motion were compared with its respiratory curves to evaluate the simulating phantom. ReMM was used to measure patients’ respiration, and the movement of simulating phantom was measured by using RPMⓇ. The fluoroscope was used to monitor the patient's diaphragm motion. Results: Comparing with the curves of respiration measured by thermocouple and those of the organ motion measured by fluoroscope and RPM, the standard deviations between the curves were 9.68% and 8.53% relative to the organ motion, respectively. The standard deviation of discrepancy between the respiratory curve and the organ motion was 8.52% of motion range. Conclusion: Patients felt comfortable with ReMM. The relationship between the signal from ReMM and the organ motion shows strong correlation. The phantom simulates the organ motion in real-time according to the respiratory signal from the ReMM. It is expected that the simulating phantom with ReMM could be used to verify the 4D radiotherapy.

원발성 안와 림프종의 방사선치료 성적에 관한 후향적 분석

김수산(Sussan Kim),안승도(Seung Do Ahn),장혜숙(Hyesook Chang),김경주(Kyoung Ju Kim),이상욱(Sang-Wook Lee),최은경(Eun Kyung Choi),김종훈(Jong Hoon Kim),허주령(Jooryung Huh),서철원(Cheol Won Suh),김성배(Sung Bae Kim) 대한방사선종양학회 2002 Radiation Oncology Journal Vol.20 No.2

목 적 : 원발성 안와 림프종으로 진단 받고 방사선치료를 받은 환자들을 대상으로 치료 반응, 재발 양상, 생존률 및 치료 부작용에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1991년 2월부터 2001년 4월까지 서울중앙병원에서 원발성 안와 림프종으로 진단 받고 방사선치료를 받은 31명의 환자를 대상으로 후향적 분석을 시행하였다. 성별분포는 남자가 18명, 여자가 13명이었다. 연령은 3세에서 73세까지 분포하였으며 중앙값은 44세였다. 원발 부위는 결막이 9명, 안검이 12명, 안와가 10명이었다. 병리학적 소견은 MALT (low-grade B-cell lymphoma of mucosa-associated lymphoid tissue type) 림프종이 28명, diffuse large B-cell 림프종이 1명, anaplastic large cell 림프종이 1명이었으며 lymphoblastic 림프종이 1명이었다. Ann Arbor staging에 따른 병기 분포를 살펴보면 1기가 31명으로 전부를 차지하였으며 각각 비장, 신장, 골수와 맥락얼기(choroid plexus)에 병변이 있었던 환자 4명은 연구에서 제외하였다. 전체 환자 중, 양측 안와 침범이 있는 환자는 6명이었다. 방사선치료는 결막과 안검 부위는 6∼16 MeV의 전자선을 이용하여 전방 1문 치료로 30 Gy/10 fractions을 조사하였고, 안와 부위는 4 MV, 6 MV의 광자선을 이용하여 쐐기를 이용한 전사방 2문 치료로 20∼28회에 걸쳐 총 40∼50.4 Gy를 조사하였다. 특히 결막과 안검 부위는 수정체를 보호하기 위한 납차폐물이 사용되었다. 항암화학요법은 12명의 환자에서 시행되었다. 중앙 추적 관찰기간은 53개월이었다. 결 과 : 전체 환자의 5년 생존율은 90.7%이었으며, 2명이 질병과 무관하게 폐렴과 비소세포성 폐암으로 사망하여 질병관련(cause-specific) 5년 생존율은 96.0%이었으며 5년 무병 생존율은 80.0%, 5년 국소제어율은 90.5%였다. 방사선치료를 받은 31명 모두가 치료 후 6개월 이내에 완전관해를 보여 완전관해율은 100%였다. 이 중 국소 재발은 방사선치료 후 16개월과 18개월에 2명의 환자에서 보였고 구제 방사선치료 후 모두 완전관해를 보였다. 2명이 조사영역 밖에서 재발하였고 lymphoblastic 림프종 환자가 방사선치료 후 18개월에 골수에서 재발하여 사망하였고 MALT 림프종 환자가 방사선치료 후 41개월에 폐에 재발하여 구제 방사선치료 후 완전관해를 보였다. 12명의 환자가 방사선치료 전에 항암화학요법을 받았으며 부분관해가 11명에서 나타났고 1명은 반응을 보이지 않았다. 방사선치료 당시 시력이 있었던 29명 중 5명에서 방사선유발 백내장이 발생하였으며 2명에서 안구건조증이 발생하였다. 결 론 : 원발성 안와 림프종의 대부분이 MALT 림프종이었다. 방사선치료는 매우 좋은 치료 반응과 국소 제어율을 보였으며 높은 생존율을 보였다. 국소 재발한 경우에도 방사선치료가 구제치료의 역할을 할 수 있음을 알 수 있었으며 대부분의 환자에서 심각한 후유증을 보이지 않는 안전한 치료로 생각된다. Purpose : This study evaluated the treatment outcomes, patterns of failure, and treatment related complications of primary lymphoma patients who received definitive radiation therapy. Materials and Methods : A retrospective analysis was undertaken for 31 patients with primary orbital lymphoma at the Asan Medical Center between February 1991 and April 2001. There were 18 males and 13 females with ages ranging from 3 to 73 years (median, 44 years). The involved sites were 9 conjunctivae, 12 eyelids and 10 other orbits. The histological types were 28 MALT lymphomas (low-grade B-cell lymphoma of mucosa-associated lymphoid tissue type), 1 diffuse large B-cell lymphoma, 1 anaplastic large cell lymphoma and 1 lymphoblastic lymphoma. The Ann Arbor stages were all IE (100%). Ann Arbor stage Ⅲ or Ⅳ patients were excluded from this study. Bilateral orbital involvement occurred in 6 cases. Radiation therapy was given with one anterior port of high energy electrons (6∼16 MeV) for the lesions located at the anterior structures like the conjunctivae or eyelids. Lesions with a posterior extension or other orbital lesions were treated with 4 or 6 MeV photons with appropriately arranged portals. In particular, lens blocks composed of lead alloy were used in conjunctival or eyelid lesions. Twelve patients received chemotherapy. The median follow-up period was 53 months. Results : The 5-year overall, cause-specific, and disease-free survival was 91%, 96%, and 80%, respectively. The complete response rate 6 months after radiation therapy was 100%. Local recurrences were observed in 2 patients at 16 and 18 months after completion of radiation treatment. They were salvaged with additional radiation therapy. Two patients developed distant metastases. A MALT lymphoma patient with a lung relapse was successfully salvaged with radiotherapy, but the other lymphoblastic lymphoma patient with bone marrow relapse expired. There were no severe complications but 5 patients developed radiation-induced cataracts and 2 patients developed dry eye. Conclusion : Most primary orbital lymphomas consisted of MALT lymphomas. Radiation therapy was a successful treatment modality for orbital lymphoma without any severe complications. In cases of local relapses, radiation therapy is also a very successful salvage treatment modality.

EPID를 사용한 세기조절방사선치료의 정도관리에 있어 축이탈 보정(Off-axis Correction)의 적용

조일성,곽정원,박성호,안승도,정동혁,조병철,Cho, Ilsung,Kwark, Jungwon,Park, Sung Ho,Ahn, Seung Do,Jeong, Dong Hyeok,Cho, Byungchul 한국의학물리학회 2012 의학물리 Vol.23 No.4

Varian의 전자표탈영상장치(EPID, electronic portal imaging device) 검출기로 측정된 선량값은 PDIP알고리즘으로 예측된 선량 값과 비교하여 빔 중심으로부터 EPID 검출기 모서리로 갈수록 측정된 선량 값이 커지는 경향을 가지고 있다. 이를 손쉽게 임상에서 보정할 수 있는 축이탈보정(off-axis correction)알고리즘이 제안되어 본원에 설치된 Varian 선형가속기를 대상으로 적용하였다. $38{\times}28cm$의 조샤야를 열고 SSD 100 cm에서 6 MV, 15 MV 광자빔을 100 MU 조사하여 선량을 측정하고 이를 PDIP 알고리즘을 적용한 예측 선량과 비교하였다. 측정된 선량과 예측된 선량값의 비율을 축이탈거리의 4차 다항함수로 근사하여 가로선량분포 보정에 사용되는 $40{\times}40cm$ 주대각 빔 측정 데이터에 가중치로 두어 축이탈 보정을 실시했다. 보정전 $38{\times}28cm$ 조사면에서 계산된 선량값과 측정된 선량사이에는 6 MV 빔의 경우 $4.17{\pm}2.76$ CU, 15 MV 빔은 $3.23{\pm}2.59$ CU의 차이가 있었으나 보정 후 두 선량값의 차이는 각각 $0.18{\pm}0.8$ CU, $04{\pm}0.85$ CU로 1% 이내로 줄였다. PDIP 알고리즘 사용준비에 사용되는 피라미드 형태 유동량(fluence)의 감마 성공률(gamma pass rate)은 절대 선량 측정값을 기준으로 허용기준 4%, 4 mm에서 6 MV는 98.7%, 15 MV는 99.1%로 나타났으며 보정 후 각각 99.8%와 99.9%로 향상되었다. 축이탈 보정을 실시하고 임의로 두경부암과 전립선암의 세기조절방사선치료계획을 선정하여 세기조절방사선 치료의 정도관리를 진행했으며 보정 전과 비교하여 허용기준 3%, 3 mm에서 감마 성공률이 보정 전, 후 각각 두경부암: $94.7{\pm}3.2%$, $98.2{\pm}1.4%$ 및 전립선암: $95.5{\pm}2.6%$, $98.4{\pm}1.8%$로 평균적으로 3% 향상되었다. 축이탈보정은 EPID를 사용하는 세기조절 방사선치료의 정도관리에 있어 축이탈거리에 따른 계산된 선량값과 측정된 선량값의 차이를 효과적 보정하는 방법으로 임상에서 쉽게 적용하여 사용할 수 있을 것으로 기대된다. The Varian PORTALVISION (Varian Medical Systems, US) shows significant overresponses as the off-center distance increases compared to the predicted dose. In order to correct the dose discrepancy, the off-axis correction is applied to VARIAN iX linear accelerators. The portal dose for $38{\times}28cm^2$ open field is acquired for 6 MV, 15 MV photon beams and also are predicted by PDIP algorithm under the same condition of the portal dose acquisition. The off-axis correction is applied by modifying the $40{\times}40cm^2$ diagonal beam profile data which is used for the beam profile calibration. The ratios between predicted dose and measured dose is modeled as a function of off-axis distance with the $4^{th}$ polynomial and is applied to the $40{\times}40cm^2$ diagonal beam profile data as the weight to correct measured dose by EPID detector. The discrepancy between measured dose and predicted dose is reduced from $4.17{\pm}2.76$ CU to $0.18{\pm}0.8$ CU for 6 MV photon beam and from $3.23{\pm}2.59$ CU to $0.04{\pm}0.85$ CU for 15 MV photon beam. The passing rate of gamma analysis for the pyramid fluence patten with the 4%, 4 mm criteria is improved from 98.7% to 99.1% for 6 MV photon beam, from 99.8% to 99.9% for 15 MV photon beam. IMRT QA is also performed for randomly selected Head and Neck and Prostate IMRT plans after applying the off-axis correction. The gamma passing rare is improved by 3% on average, for Head and Neck cases: $94.7{\pm}3.2%$ to $98.2{\pm}1.4%$, for Prostate cases: $95.5{\pm}2.6%$, $98.4{\pm}1.8%$. The gamma analysis criteria is 3%, 3 mm with 10% threshold. It is considered that the off-axis correction might be an effective and easily adaptable means for correcting the discrepancy between measured dose and predicted dose for IMRT QA using EPID in clinic.

몬테칼로 전산모사를 이용한 셋업오차가 임상표적체적에 전달되는 선량과 셋업마진에 대하여 미치는 영향 평가

조일성,곽정원,조병철,김종훈,안승도,박성호,Cho, Il-Sung,Kwark, Jung-Won,Cho, Byung-Chul,Kim, Jong-Hoon,Ahn, Seung-Do,Park, Sung-Ho 한국의학물리학회 2012 의학물리 Vol.23 No.2

방사선 치료에서 부정확한 환자 셋업이 표적에 전달되는 선량에 미치는 영향과 치료 마진과의 연관성을 몬테칼로 기법을 사용한 전산모사를 통하여 분석하였다. 실제 방사선 치료를 받은 직장암 환자에 대한 임상표적체적(CTV: Clinical Target Volume) 및 주요장기의 구조와 치료계획 시스템(Eclipse 8.9, USA)을 이용하여 수립된 세기조절 방사선치료계획에서의 선량분포에 대한 데이터를 전산모사에서 사용하였다. 전산모사 프로그램은 리눅스환경에서 오픈소스인 ROOT 라이브러리와 GCC를 기반으로 본 연구를 위하여 개발되었다. 환자셋업오차의 확률분포를 정규분포로 가정한 것에 따라 무작위로 생성된 크기만큼 셋업이 부정확한 경우를 모사하여 임상표적체적에서의 선량분포의 변화와 오차크기에 따른 마진크기를 3차원입체조형 방사선치료에 사용되는 마진공식과 비교분석 하였다. 셋업오차 생성에 사용된 정규분포의 표준편차 크기는 1 mm부터 10 mm까지 1 mm간격으로 두었으며 계통오차와 통계오차별로 2,000번 전산모사했다. 계통오차의 경우 전산모사에 사용된 표준편차가 커질수록 임상표적체적에 조사되는 최소선량 $D_{min}^{stat{\cdot}}$은 100.4%에서 72.50%로 감소하였고 평균선량 $\bar{D}_{syst{\cdot}}$도 100.45%에서 97.88%로 감소한 반면에 표준편차${\Delta}D_{sys}$는 0.02%에서 3.33%로 증가하였다. 통계오차의 경우 최소선량 $D_{min}^{rand{\cdot}}$은 100.45%에서 94.80%감소하였고 평균선량 $\bar{D}_{syst{\cdot}}$도 100.46%에서 97.87%로 감소하였으며 표준편차 ${\Delta}D_{rand}$는 0.01%에서 0.63%로 증가하였다. 그리고 마진공식으로부터 전산모사에 사용된 셋업오차에 해당되는 마진크기를 구하고 모집단비율(population ratio)을 정의하여 기존 마진공식의 목적이 세기조절방사선치료에 만족함을 확인했다. 개발된 전산모사 프로그램은 해당 환자의 치료계획 정보를 직접 사용하므로 직장암만 아니라 두경부암, 전립선암 등 여러 환부에 적용 가능하며 셋업오차 및 선량변화에 연관된 연구에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다. The effect of setup uncertainties on CTV dose and the correlation between setup uncertainties and setup margin were evaluated by Monte Carlo based numerical simulation. Patient specific information of IMRT treatment plan for rectal cancer designed on the VARIAN Eclipse planning system was utilized for the Monte Carlo simulation program including the planned dose distribution and tumor volume information of a rectal cancer patient. The simulation program was developed for the purpose of the study on Linux environment using open source packages, GNU C++ and ROOT data analysis framework. All misalignments of patient setup were assumed to follow the central limit theorem. Thus systematic and random errors were generated according to the gaussian statistics with a given standard deviation as simulation input parameter. After the setup error simulations, the change of dose in CTV volume was analyzed with the simulation result. In order to verify the conventional margin recipe, the correlation between setup error and setup margin was compared with the margin formula developed on three dimensional conformal radiation therapy. The simulation was performed total 2,000 times for each simulation input of systematic and random errors independently. The size of standard deviation for generating patient setup errors was changed from 1 mm to 10 mm with 1 mm step. In case for the systematic error the minimum dose on CTV $D_{min}^{stat{\cdot}}$ was decreased from 100.4 to 72.50% and the mean dose $\bar{D}_{syst{\cdot}}$ was decreased from 100.45% to 97.88%. However the standard deviation of dose distribution in CTV volume was increased from 0.02% to 3.33%. The effect of random error gave the same result of a reduction of mean and minimum dose to CTV volume. It was found that the minimum dose on CTV volume $D_{min}^{rand{\cdot}}$ was reduced from 100.45% to 94.80% and the mean dose to CTV $\bar{D}_{rand{\cdot}}$ was decreased from 100.46% to 97.87%. Like systematic error, the standard deviation of CTV dose ${\Delta}D_{rand}$ was increased from 0.01% to 0.63%. After calculating a size of margin for each systematic and random error the "population ratio" was introduced and applied to verify margin recipe. It was found that the conventional margin formula satisfy margin object on IMRT treatment for rectal cancer. It is considered that the developed Monte-carlo based simulation program might be useful to study for patient setup error and dose coverage in CTV volume due to variations of margin size and setup error.

Head Mount Display (HMD)를 이용한 안구의 고정 및 감시장치의 임상사용 가능성 확인

고영은,박성호,이병용,안승도,임상욱,이상욱,신성수,김종훈,최은경,노영주,Ko, Young-Eun,Park, Seoung-HO,Yi, Byong-Yong,Ahn, Seung-Do,Lim, Sang-Wook,Lee, Sang-Wook,Shin, Seong-Soo,Kim, Jong-Hoon,Choi, Eun-Kyung,Noh, Young-Ju 한국의학물리학회 2007 의학물리 Vol.18 No.1

CCD 카메라가 부착된 head mounted display (HMD)를 이용하여 포도막 흑색종(uveal melanoma)을 치료하기 위해 외부 침투적 고정장치 없이 안구의 움직임을 감시할 수 있는 안구의 고정 및 감시장치를 제작하여 임상 사용 가능성을 확인하고자 하였다. 안구 고정 및 감시장지 시스템은 환자의 안구를 고정시키기 위해 환자의 초점을 일정하게 해 줄 수 있는 스크린이 달린 head mount display (HMD) 장치와 고정된 안구를 감시할 수 있게 HWD에 부착시킨 CCD 카메라, 그리고 환자의 머리를 고정시키는 마스크로 구성되어 있다. CCD 카메라가 부착되어 있는 HMD를 마스크 위에 부착하여, HMD의 스크린에서 보여주는 기준점을 환자가 주시하도록 하여 환자의 안구를 고정시킬 수 있었다. 본 연구는 4명의 지원자와 정위적 방사선수술을 시행하는 한 명의 포도막 흑색종 환자를 대상으로 하였다. 4명의 지원자에게서는 셋업에 따른 오차와 안구의 움직임을 분석하는 자료를 얻었고, 한 명의 환자에게서는 임상 사용의 가능성을 확인하였다. 환자는 HMD를 착용한 후 스크린에서 보여지는 기준점에 안구를 고정시킨 후, CT 촬영을 하였다. 방사선 수술기간 동안에도 치료 전에 치료계획을 위한 CT 촬영 시와 동일한 조건에서 매일 CT 촬영을 시행하였고, 이것을 치료계획을 위해 촬영한 CT 영상과 비교하여, 방사선 치료를 받는 기간 동안 수정체의 움직임을 비교하였다. 4명의 지원자의 자료에서 얻은 셋업에 따른 오차는 1mm 이내였으며, 안구의 움직임도 2mm 이내의 오차범위 내에 고정할 수 있었다. 본 연구에서 제작한 안구의 고정 및 감시장치는 외부 침투적 고정장치 없이 환자의 안구를 성공적으로 고정시켜 포도막 흑색종의 정위적 방사선수술을 시행할 수 있게 하였다. 이로써 자체 제작한 안구의 고정 및 감시장치의 임상 사용의 가능성을 확인하였다. A system to non-invasively fix and monitor eye by a head mounted display (HMD) with a CCD camera for stereotactic radiotherapy (SRS) of uveal melanoma has been developed and implemented clinically. The eye fixing and monitoring system consists of a HMD showing patient a screen for fixing eyeball, a CCD camera monitoring patient's eyeball, and an immobilization mask. At flrst, patient's head was immobilized with a mask. Then, patient was Instructed to wear HMD, to which CCD camera was attached, on the mask and see the given reference point on its screen. While patient stared at the given point in order to fix eyeball, the camera monitored Its motion. Four volunteers and one patient of uveal melanoma for SRS came into this study. For the volunteers, setup errors and the motion of eyeball were analyzed. For the patient, CT scans were peformed, with patient's wearing HMD and fixing the eye to the given point. To treat patient under the same condition, daily CT scans were also peformed before every treatment and the motion of lens was compared to the planning CT Setup errors for four volunteers were within 1mm and the motion of eyeball was fixed within the clinically acceptable ranges. For the patient with uveal melanoma, the motion of lens was fixed within 2mm from daily CT scans. An eye fixing and monitoring system allowed Immobilizing patient as well as monitoring eyeball and was successfully implemented in the treatment of uveal melanoma for SRS.