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CBCT을 이용한 ExacTrac 6D 영상유도방사선치료법의 정확도 평가
박호춘,김효중,김종덕,지동화,송주영,Park, Ho Chun,Kim, Hyo Jung,Kim, Jong Deok,Ji, Dong Hwa,Song, Ju Young 대한방사선치료학회 2016 대한방사선치료학회지 Vol.28 No.2
ExacTrac 6D couch를 이용한 영상유도 방사선 치료의 정확도를 검증하기 위하여 여섯 개의 방향의 오차 값을 임의로 부여하여 교정 한 후 CBCT 이미지와 비교 분석하여 ExacTrac의 정확도를 평가 하고자 하였다. Rando head Phantom의 치료좌표 값을 X, Y, Z 방향으로 이동시킨 Translationgroup과 pitch, Roll, Yaw방향으로 이동시킨 Rotationgroup으로 나누어 교정하였다. 교정 수치는 couch의 여섯 개의 방향으로 복합적으로 상호 작용하여 이동 하였다. 교정 값은 최소 1mm, 최대 23mm까지 다양하게 나타났다. 치료좌표로 수정된 Phantom를 CBCT 촬영한 이미지와 3D/3D matching 오차 값의 분석에서는 Rotation group에서 높은 오차 값이 나타났다. CBCT로 교정된 치료좌표 오차 값에 대한 선량분포의 비교에서는 정상조직에 선량 제한치 값은 처방선량에 충족되었으며 종양조직의 선량 균질성 지표인 PHI, PCI 값은 Rotation group에서 저 선량 분포영역이 다소 높음으로 나타났다. 본 연구에서는 ExacTrac 6D couch 의 정확도에 대한 평가를 CBCT를 이용하여 검증해 보았다. 단편적인 이동에 대한 오차 값은 비교적 정확한 교정 능력을 갖추고 있었지만, couch에 각이 들어가는 이동에서는 부정확한 교정 수치를 보였다. 환자의 체위가 Rotation방향으로 많은 변화가 예상되어지거나 ExacTrac 교정하였을 때 pitch, Roll, Yaw값의 오차가 크게 나타나면 CBCT 영상유도를 시행하여 정확히 치료 좌표를 교정하여 예상치 못한 부작용을 최소화해야 된다고 여겨진다. To verify the accuracy of the image guided radiotherapy using ExacTrac 6D couch, the error values in six directions are randomly assigned and corrected and then the corrected values were compared with CBCT image to check the accurateness of ExacTrac. The therapy coordination values in the Rando head Phantom were moved in the directions of X, Y and Z as the translation group and they were moved in the directions of pitch, roll and yaw as the rotation group. The corrected values were moved in 6 directions with the combined and mutual reactions. The Z corrected value ranges from 1mm to 23mm. In the analysis of errors between CBCT image of the phantom which is corrected with therapy coordinate and 3D/3D matching error value, the rotation group showed higher error value than the translation group. In the distribution of dose for the error value of the therapy coordinate corrected with CBCT, the restricted value of dosage for the normal organs in two groups meet the prescription dose. In terms of PHI and PCI values which are the dose homogeneity of the cancerous tissue, the rotation group showed a little higher in the low dose distribution range. This study is designed to verify the accuracy of ExacTrac 6D couch using CBCT. It showed that in terms of the error value in the simple movement, it showed the comparatively accurate correction capability but in the movement when the angle is put in the couch, it showed the inaccurate correction values. So, if the body of the patient is likely to have a lot of changes in the direction of rotation or there is a lot of errors in the pitch, roll and yaw in ExacTrac correction, it is better to conduct the CBCT guided image to correct the therapy coordinate in order to minimize any side effects.
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식도암 환자에서의 Half Beam 치료법의 유용성 평가
박호춘(Ho choon Park),김영재(Young jae Kim),장성주(Seong joo Jang) 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 논문지 Vol.9 No.5
식도암은 병변의 길이가 길고 깊이의 불균질성으로 인하여 방사선의 균일한 선량분포를 얻기 어렵다. 이러한 문제점을 개선해 보고자 Half beam 법을 이용하여 선량분포의 균질성을 극복해 보고자 환자의 영상을 바탕으로 하여 Normal beam과 Half beam을 이용하여 각각 치료계획을 세워 표적체적포함율과 선량체적곡선, 일치성지수와 균질성지수를 상호 비교하고, 인접정상장기인 심장, 척수, 폐를 비교해 보고자 한다. 실험결과 Half beam을 이용한 치료계획이 표적체적포함율과 선량체적곡선 그리고 일치성지수와 균질성지수가 우수하였으며 정상조직 보호측면에서도 미미하지만 우수한 것으로 나타났다. 하지만 정확한 환자자세가 확보되지 않으면 부작용이 발생할 수 있다. 따라서, 기하학적으로 정확한 환자의 위치잡이를 수반한 Half beam의 적용은 선량적으로 유용할 수 있을 것으로 사료된다. Because of esophageal cancer has the long length of the lesion and also inhomogeneous in depth. So, the radiation dose distribution was inhomogeneous in radiation therapy. To overcomes the dose distribution uniformity using half beam method. Patient's CT image was used radiation treatment planning. We used two planning methods that one is the using normal beam and another is using half beam. Than comparing the two radiotherapy planning using target coverage, dose volume histogram, conformity index, homogeneity index and normal tissues - heart, spinal cord, lung -. In results, Treatment planning using half beam is little more than normal beam in target coverage, dose volume histogram, conformity index, homogeneity index and normal tissues covering. However, If the patient is not correct position patients may arise a side effect. Thus, the using in Half beam involving the geometrically exact under lung cancer is considered to advantage.
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박호춘(Ho-Chun Park),한재복(Jae-Bok Han),최남길(Nam-Gil Choi) 한국콘텐츠학회 2015 한국콘텐츠학회논문지 Vol.15 No.8
본 연구에서는 내부표적체적을 통한 방사선치료계획을 분석하여 호흡연동방사선치료에 주로 이용되는 호기상태의 치료계획체적과 비교·분석하여 정상조직이 받은 선량을 알아보았다. 2013년 12월부터 2014년 6월까지 모 대학교병원 방사선종양학과에서 복부부위에 호흡연동방사선치료를 받은 환자 25명을 대상으로 하였으며, 암의 종류는 liver(64%), CBD(8%), gastric(8%), GB(8%), pancreas(8%), SMA(4%)이었다. ITV와 PTV 체적의 평균치는 471.44 cm3, 425.48 ㎤ 로 체적의 증가를 알 수 있었고, PTV구간에서 ITV구간으로 선택한 구간의 증가로 인해 정상조직체적 또한 증가함을 알 수 있었다. 그리고 정상조직체적의 증가, target volume 증가, 치료조사야 면적증가의 차이와 정상조직이 받은 선량평균치의 차이에서는 right kidney가 유의한 증가를 보였다. 호흡평균치에 따른 정상조직이 받은 선량평균치의 차이는 없었고 target moving과 정상조직의 선량평균치의 차이에서는 both kidney가 유의한 차이를 나타내었다. 결론적으로 PTV구간과 ITV구간 체적 설정을 통한 치료방법이 모두 정상조직의 보호선량에 적합하였으며, 처방선량의 95% 이상이 분포하였으므로 환자의 치료목적에 따라 선택적으로 사용되어도 무방할 것이라 사료된다. The study was conducted targeting 25 patients who underwent the respiratory gated radiation therapy in the abdominal region at Radiation Oncology of a University Hospital from December 2013 to June 2014 and types of cancer included liver(64%), CBD(8%), gastric(8%), GB(8%), pancreas(8%), SMA(4%). The means of ITV and PTV volume are 471.44 ㎤ and 425.48 ㎤, showing an increase in volume. Normal tissue volume was also found to have increased due to the increase of the section selected from PTV section to ITV section. Right kidney showed a significant increase in differences between increase in normal tissue volume, increase in target volume and increase in therapy irradiation area and difference between the means of dose applied to normal tissue. There was no significant difference in the mean dose applied to normal tissue according to the respiratory average. Both kidneys showed a significant difference in the difference between mean doses of target moving and normal tissue. In this study, both therapy methods through PTV section and ITV section volume setting were appropriate for protection doses of normal tissue and distributed over 95% of the prescribed dose and therefore, it is considered to be okay to be optionally used depending on the patients therapeutic purpose. But in order to minimize the unexpected side effect, the plan of PTV section and ITV section should be established and used by evaluating normal tissue protection dose.
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식도암 환자에서의 Half Beam 치료법의 유용성 평가
박호춘,김영재,장성주 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 논문지 Vol.9 No.5
식도암은 병변의 길이가 길고 깊이의 불균질성으로 인하여 방사선의 균일한 선량분포를 얻기 어렵다. 이러한 문제점을 개선해 보고자 Half beam 법을 이용하여 선량분포의 균질성을 극복해 보고자 환자의 영상을 바탕으로 하여 Normal beam과 Half beam을 이용하여 각각 치료계획을 세워 표적체적포함율과 선량체적곡선, 일치성지수와 균질성지수를 상호 비교하고, 인접정상장기인 심장, 척수, 폐를 비교해 보고자 한다. 실험결과 Half beam을 이용한 치료계획이 표적체적포함율과 선량체적곡선 그리고 일치성지수와 균질성지수가 우수하였으며 정상조직 보호측면에서도 미미하지만 우수한 것으로 나타났다. 하지만 정확한 환자자세가 확보되지 않으면 부작용이 발생할 수 있다. 따라서, 기하학적으로 정확한 환자의 위치잡이를 수반한 Half beam의 적용은 선량적으로 유용할 수 있을 것으로 사료된다. Because of esophageal cancer has the long length of the lesion and also inhomogeneous in depth. So, the radiation dose distribution was inhomogeneous in radiation therapy. To overcomes the dose distribution uniformity using half beam method. Patient's CT image was used radiation treatment planning. We used two planning methods that one is the using normal beam and another is using half beam. Than comparing the two radiotherapy planning using target coverage, dose volume histogram, conformity index, homogeneity index and normal tissues - heart, spinal cord, lung -. In results, Treatment planning using half beam is little more than normal beam in target coverage, dose volume histogram, conformity index, homogeneity index and normal tissues covering. However, If the patient is not correct position patients may arise a side effect. Thus, the using in Half beam involving the geometrically exact under lung cancer is considered to advantage.
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Prostate Cancer 환자에 대한 One Arc와 Two Arc VMAT Plan의 선량 측정 비교 분석
김병찬,김종덕,김효중,박호춘,백정옥,Kim, Byoung Chan,Kim, Jong Deok,Kim, Hyo Jung,Park, Ho Chun,Baek, Jeong Ok 대한방사선치료학회 2018 대한방사선치료학회지 Vol.30 No.1
목 적 : IMRT는 일반적인 3차원 방사선 치료방법보다 Prostate 주변 중요장기(OAR)에 대한 방사선 부작용을 줄이고 Prostate Cancer에 더 많은 선량을 투여할 수 있기 때문에 Prostate Cancer Therapy에 광범위하게 사용되었다. 장비 및 치료 기술의 많은 진보로 인하여 최근에는 체적 변조 아크 치료(VMAT)가 널리 사용되어지고 있으며, VMAT은 IMRT에 비해 치료 시간을 최대 55 % 단축시킬 수 있어 치료 중 움직임에 대한 오차를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 대상 및 방법 : 본 실험에서는 Prostate Cancer 환자 10명에 대해 LN가 포함된 치료 Group 5명과, LN가 포함되지 않는 Group 5명으로 1 Arc와 2 Arc 치료 계획 방법을 총 4 Group으로 분류하여 MU, DVH값들을 비교 분석 하였고, ArcCHECK과 MapCHECK을 사용하여 DQA 관련 측정을 수행했다. 결 과 : Prostate patients의 Target과 OAR 선량분포 결과는 다음과 같다. $D_{max}$는 4개 Group이 100~110 % 범위로 나타났으며, Hot spot인 110 % 이상은 보이지 않았다. LN가 없는 Only-Prostate($P_1$, $P_2$)의 Target $D_{98%}$ 분포도는 1 Arc plan($P_1$)보다 2 Arc plan($P_2$)에서 조금 더 좋은 결과 값을 보였다. LN-Prostate($P_{L1}$, $P_{L2}$) Group에서의 Target $D_{98%}$ 분포도는 1 Arc plan($P_{L1}$)보다 2 Arc plan($P_{L2}$)이 더 좋은 결과 값을 보였고, 1 Arc plan($P_{L1}$)에서는 Target $D_{98%}$의 처방 선량 값에 도달하지 못했다. 또한, OAR에서는 Only-Prostate($P_1$, $P_2$) Group에서 1 Arc와 2 Arc Plan 모두 처방 선량 값에 만족했고, LN-Prostate 1 Arc($P_{L1}$) Plan은 OAR의 처방 선량치보다 높은 선량 값을 보였다. DQA 측정에서 계산된 ArcCHECK과 MapCHECK의 Gamma evaluation pass rate는 99 %보다 조금 더 높았고, CC04 Ion-chamber를 이용한 점 선량(Point Dose) 측정값의 평균 오차 범위는 1 % 미만이었다. 결 론 : 본 연구에서 분석한 결과, Only-Prostate($P_1$, $P_2$) Group의 경우는 두 plan의 선량이 비슷했지만, 치료시간과 MU값 등을 고려했을 때 1 Arc 치료 방법($P_1$)이 더 적합하였으며, LN-Prostate($P_{L1}$, $P_{L2}$) Group에서는 Target $D_{98%}$와 OAR의 처방 선량에 만족하는 2 Arc 치료 방법($P_{L2}$)이 더 적합한 결과를 보였다. Purpose : Intensity-modulated radiation therapy(IMRT) has been widely used for radiation therapy of Prostate Cancer because it can reduce radiation adverse effects on normal tissues and deliver more dose to the Prostate than 3D radiation therapy. Volumetric modulated arc therapy(VMAT) has been widely used due to recent advances in equipment and treatment techniques. VMAT can reduce treatment time by up to 55 % compared to IMRT, minimizing motion error during treatment. Materials and Methods : In this study, compared the MU and DVH values of 10 patients with prostate cancer by classifying them into 4 groups with 5 LN-Prostate groups and 5 Only-Prostate. And DQA measurements were performed using ArcCHECK and MapCHECK. Results : The results of Target and OAR dose distribution of Prostate patients are as follows. $D_{max}$ was in the range of 100~110 % in 4 groups, and more than 110 % of hot spot was not seen. Only-Prostate ($P_1$, $P_2$) without LN had a satisfactory dose distribution for the target dose, but slightly better for 2 arc plan($P_2$) than 1 arc plan($P_1$). The target dose $D_{98%}$ distribution in the LN-Prostate ($P_{L1}$, $P_{L2}$) group showed better 2 arc plan($P_{L2}$) than 1 arc plan($P_{L1}$), But in the case of 1 arc plan($P_{L1}$), the target dose $D_{98%}$ value was not enough. In OAR, the dose distribution of 1 Arc($P_1$) Plan and 2 Arc($P_2$) Plan in the Only-Prostate ($P_1$, $P_2$) Group satisfied the prescribed dose value. But, The dose distribution of 1 arc($P_1$) was slightly higher. In LN-Prostate OAR, 1 Arc($P_{L1}$) Plan showed higher dose than the prescribed dose. The Gamma evaluation pass rate of ArcCHECK and MapCHECK calculated from the DQA measurements was slightly higher than 99 % and the mean error range of the point dose measurements using the CC04 ion chamber was less than 1 %. Conclusion : In this study, Only-Prostate ($P_1$, $P_2$) group, the dose of 2 Arc plan was better. However, considering the treatment time and MU value, 1 Arc treatment method was more suitable. In the LN-Prostate ($P_{L1}$, $P_{L2}$) group, 2 Arc($P_{L2}$) treatment method showed better results and satisfied with Target $D_{98%}$ and OAR prescription dose.
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Half Beam을 이용한 식도암 환자의 방사선 치료에 대한 고찰
김민아(Mina Kim),손기진(Kijin Son),이남수(Namsu Lee),김영재(Youngjae Kim),박호춘(Hochoon Park) 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.춘계
식도암은 병변의 길이가 길고 깊이의 불균질성으로 인하여 방사선의 균일한 선량분포를 얻기 어렵다. 이러한 문제점을 개선해 보고자 Half beam 법을 이용하여 선량분포의 균질성을 극복해 보고자 환자의 영상을 바탕으로 하여 Normal beam과 Half beam을 이용하여 각각 치료계획을 세워 표적체적포함율과 선량체적곡선, 일치성지수와 균질성지수를 상호비교하고, 인접정상장기인 심장, 척수, 폐를 비교해 보고자 한다. 실험결과 Half beam을 이용한 치료계획이 표적체적포함율과선량체적곡선 그리고 일치성지수와 균질성지수가 우수하였으며 정상조직 보호측면에서도 미미하지만 우수한 것으로 나타났다. 하지만 정확한 환자자세가 확보되지 않으면 부작용이 발생할 수 있다. 따라서, 기하학적으로 정확한 환자의 위치잡이를 수반한 Half beam의 적용은 선량적으로 유용할 수 있을 것으로 사료된다. Esophageal cancer is the long length of the lesion and also inhomogeneous in depth. so, the radiation dose distribution was inhomogeneous. To overcomes the dose distribution uniformity using half beam method. Patient's CT image was used radiation treatment planning. It made each two methods one is the normal beam and another is half beam method. and comparing target coverage, dose volume histogram, conformailty index, homogeneity index and normal tissues - heart, spinal cord, lung -. In results, Treatment planning using half beam is little more than normal beam in target coverage, dose volume histogram, conformailty index, homogeneity index and normal tissues covering. However, If the patient is not correct position patients may arise a side effect. Thus, the using in Half beam involving the geometrically exact under lung cancer is considered to advantage
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