두경부 양성자 치료계획 시 MVCT를 이용한 Metal Volume 평가 및 양성자 선량분포 평가

서성국,권동열,박세준,박용철,최병기,Seo, Sung Gook,Kwon, Dong Yeol,Park, Se Joon,Park, Yong Chul,Choi, Byung Ki 대한방사선치료학회 2019 대한방사선치료학회지 Vol.31 No.1

목 적: 두경부 방사선 치료 시 Dental Implant에 의한 Metal Artifact로 인해 보철물의 크기, 모양 및 Volume이 달라지고 이로 인해 타겟 및 주변 정상조직에 대한 방사선치료계획의 정확성이 떨어진다. 본 연구는 치아크기를 재현한 Metal을 KVCT, SMART-MAR CT, MVCT를 통해 영상을 획득 하여 Volume을 평가하고 양성자 치료계획에 적용시켜 선량분포의 차이를 분석해 보고자 한다. 대상 및 방법: 치과에서 치료하는 방법을 고려하여 인레이, 크라운, 브릿지와 비슷한 크기의 A보철물($0.5{\times}0.5{\times}0.5cm$), B보철물($1{\times}1{\times}1cm$), C보철물($1{\times}2{\times}1cm$)을 저용융점납합금(Cerrobend, $9.64g/cm^3$) 사용하여 제작하였다. In House Head & Neck Phantom 안에 보철물를 위치시키고 CT Simulator(Discovery CT 590RT, GE, USA)를 이용해 Slice thickness 1.25 mm로 KVCT 영상과 SMART-MAR 영상을 획득하였다. MVCT 영상은 $RADIXACT^{(R)}$ Series(Accuray $Pricision^{(R)}$, USA)을 이용해 동일한 방법으로 획득하였다. MVCT, SMART-MAR CT, KVCT를 통해 획득한 보철물의 형상을 전산화 치료계획장비 Pinnacle(Ver 9.10, Philips, Palo Alto, USA)의 Autocontour Thresholds Raw Values를 통해 X, Y, Z축의 크기 및 Volume을 비교하였다. 양성자 치료계획은 위의 실험에서 얻은 보철물B($1{\times}1{\times}1cm$)의 각 CT별 치아 Contour를 KVCT 상에 fusion하여 양성자 치료계획(Ray station 5.1, RaySearch, USA)을 세우고 선량의 차이를 비교 평가하였다. 결 과: 실측 사이즈 대비 A보철물(MVCT : 1.0배, SMART-MAR CT : 1.84배, KVCT : 1.92배), B보철물(MVCT : 1.02배, SMART-MAR CT : 1.47배, KVCT : 1.82배), C보철물(MVCT : 1.0배, SMART-MAR CT : 1.46배, KVCT : 1.66배)로 각 크기의 보철물에서 MVCT가 가장 실제 Volume과 유사하게 측정되었다. 양성자 치료계획에서 B보철물의 Volume을 각각 적용하여 측정한 결과 $D_{99\%}$ volume의 선량이 기준 3082 CcGE 대비 MVCT:3094 CcGE, SMART-MAR CT:2902 CcGE, KVCT:2880 CcGE로 측정되었다. 결 론: 전체적인 Volume과 X축 Z축의 크기는 MVCT에서 실제 크기와 가장 일치했고 superior-Inferior방향인 Y축은 CT에 따라 차이 없이 길이가 일정했다. 두경부 양성자 치료 시 보철물의 크기, 모양 및 Volume이 비슷한 MVCT에서 가장 실제 값과 비슷한 선량분포를 보였고 MVCT를 이용한 보철물의 contour를 KVCT에 fusion하여 양성자치료계획에 적용 시 매우 유용할 것으로 사료된다. Purpose: The size, shape, and volume of prosthetic appliance depend on the metal artifacts resulting from dental implant during head and neck treatment with radiation. This reduced the accuracy of contouring targets and surrounding normal tissues in radiation treatment plan. Therefore, the purpose of this study is to obtain the images of metal representing the size of tooth through MVCT, SMART-MAR CT and KVCT, evaluate the volumes, apply them into the proton therapy plan, and analyze the difference of dose distribution. Materials and Methods : Metal A ($0.5{\times}0.5{\times}0.5cm$), Metal B ($1{\times}1{\times}1cm$), and Metal C ($1{\times}2{\times}1cm$) similar in size to inlay, crown, and bridge taking the treatments used at the dentist's into account were made with Cerrobend ($9.64g/cm^3$). Metal was placed into the In House Head & Neck Phantom and by using CT Simulator (Discovery CT 590RT, GE, USA) the images of KVCT and SMART-MAR were obtained with slice thickness 1.25 mm. The images of MVCT were obtained in the same way with $RADIXACT^{(R)}$ Series (Accuracy $Precision^{(R)}$, USA). The images of metal obtained through MVCT, SMART-MAR CT, and KVCT were compared in both size of axis X, Y, and Z and volume based on the Autocontour Thresholds Raw Values from the computerized treatment planning equipment Pinnacle (Ver 9.10, Philips, Palo Alto, USA). The proton treatment plan (Ray station 5.1, RaySearch, USA) was set by fusing the contour of metal B ($1{\times}1{\times}1cm$) obtained from the above experiment by each CT into KVCT in order to compare the difference of dose distribution. Result: Referencing the actual sizes, it was appeared: Metal A (MVCT: 1.0 times, SMART-MAR CT: 1.84 times, and KVCT: 1.92 times), Metal B (MVCT: 1.02 times, SMART-MAR CT: 1.47 times, and KVCT: 1.82 times), and Metal C (MVCT: 1.0 times, SMART-MAR CT: 1.46 times, and KVCT: 1.66 times). MVCT was measured most similarly to the actual metal volume. As a result of measurement by applying the volume of metal B into proton treatment plan, the dose of $D_{99%}$ volume was measured as: MVCT: 3094 CcGE, SMART-MAR CT: 2902 CcGE, and KVCT: 2880 CcGE, against the reference 3082 CcGE Conclusion: Overall volume and axes X and Z were most identical to the actual sizes in MVCT and axis Y, which is in the superior-Inferior direction, was regular in length without differences in CT. The best dose distribution was shown in MVCT having similar size, shape, and volume of metal when treating head and neck protons. Thus it is thought that it would be very useful if the contour of prosthetic appliance using MVCT is applied into KVCT for proton treatment plan.

해안대수층에서 담수-염수 경계면 변화에 따른 최대담수양수량과 염수침투제어에 대한 실험적 연구

서성국,오창무,김원일,호정석 한국방재학회 2010 한국방재학회논문집 Vol.10 No.5

This study investigates the relationships between the maximum freshwater pumping discharge and hydraulic properties of coastal aquifer using a laboratory model. The experiment performed the fresh pumping test in various locations near the salt-wedge induced by saltwater intrusion to freshwater over aquifer characteristics of hydraulic conductivity, salinity, and ground surface slope. Saltwater pumping also tested to protest saltwater intrusion to the excessively discharging freshwater well. The maximum freshwater discharges were achieved, and then the optimum saltwater discharges were measured. It is found that greater hydraulic conductivity and ground surface slope produced greater the maximum freshwater pumping discharge. Salinity gave less impact on the pumping discharge relatively. Higher freshwater discharge was found at higher hydraulic conductivity and steeper ground surface slope. The optimum saltwater discharge required 14% more pumping rate than the maximum freshwater discharge to keep saltwater intrusion to the freshwater pumping well. Pumping well located closer to salt-wedge profile promoted less freshwater pumping discharge. Therefore, pumping well location, hydraulic conductivity, ground surface slope, and salinity should be taken into account in freshwater pumping in coastal aquifer. 해안대수층의 지형특성과 수리특성에 의한 담수-염수 경계면과 최대담수양수량의 변화를 연구하였다. 모래 대수층의 수리전도도와 사면경사, 그리고 염수의 염도조건에 따른 담수-염수 경계면의 기울기 및 염수쐐기의 침투길이를 분석하였으며, 일정한 위치의 양수정에서 최대담수양수량과 염수침투제어를 위한 최적염수양수량을 실내 모래수조 모형을 이용하여 분석하였다. 실험결과, 대수층의 수리전도도가 높을수록, 사면경사가 급할수록 최대담수양수량은 증가되었으며, 이때 염도에 의한 영향은 상대적으로 미미하였다. 또한, 최대담수양수량이 증가함에 따라 염수침투제어를 위한 최적염수양수량이 비례적으로 증가되었으며, 그 양은 최대담수양수량 보다 평균 14% 증가되었다. 양수정의 위치에 따라 최대담수양수량과 최적염수양수량은 변화되었고, 염수위와 담수-염수 경계면에서 가까울수록 양수량은 감소하였다. 이러한 결과는 해안지역에서 지하수 개발량의 최대화를 위한 양수정의 위치 선정시, 대수층의 수리전도도, 사면경사 및 염도가 고려되어야 할 것으로 판단된다.

소아 당뇨병 환아의 폐결핵

서성국 사단법인 한국당뇨협회 2002 당뇨 Vol.156 No.-

황반부 열공과 동반한 망막박리에서의 초자체절제술과 안내가스주입술

서성국(Sung Gug Suh),한영호(Young Ho Hahn),김신동(Shin Dong Kim) 대한안과학회 1991 대한안과학회지 Vol.32 No.8

경평면부 초자체절제술후의 발생한 괴사성 공막염 2 예

서성국(Sung Gug Suh),김신동(Shin Dong Kim) 대한안과학회 1991 대한안과학회지 Vol.32 No.8

Encapsulation for Moisture and Thermal Stability of Perovskite/silicon Tandem Solar Cells

Seongkuk Seo(서성국) 한국태양에너지학회 2021 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11

SILS 기반 LNG 선박용 Power Generator 시뮬레이션 구현에 대한 연구

박재문,서성국,이인성,도희찬 대한조선학회 2015 大韓造船學會誌 Vol.52 No.4

두경부 토모테라피 치료 시 CT scan range에 따른 치료계획의 정확성 평가

권동열,김진만,채문기,박태양,서성국,김종식,Kwon, Dong Yeol,Kim, Jin Man,Chae, Moon Ki,Park, Tae Yang,Seo, Sung Gook,Kim, Jong Sik 대한방사선치료학회 2019 대한방사선치료학회지 Vol.31 No.2

목 적: 두경부 토모테라피 치료 시 다양한 이유로 CT scan range가 부족한 상황이 발생한다. CT scan range는 정확한 선량 계산에 영향을 주기 때문에 Re-CT Simulation이 좋지만 환자의 피폭선량 증가와 불편함, 치료일정 변경 등 문제점을 갖는다. 이에 본 저자는 기존 CT scan range에서 Plan setup parameter 변화를 통해 Re-CT Simulation 없이 정확한 치료계획에 필요한 최소한의 CT scan range를 평가해보고자 한다. 대상 및 방법: CT simulator(Discovery CT590 RT, GE, USA)와 In House Head & Neck Phantom을 이용하였고, Target의 끝단에서 0.25~3.0cm까지 0.25cm씩 증가시켜 CT scan range 별 이미지를 획득하였다. Target과 정상 장기를 Head & Neck Phantom에 등록하고 ACCURAY Precision^® 이용하여 치료계획을 설계하였다. 처방 선량은 Daily 2.2Gy, 27 Fxs, Total Dose 59.4Gy, Target은 처방 선량의 95~107%, 정상 장기는 SMC Protocol에 맞춰 치료계획을 설계하였다. 동일한 치료계획 조건에서 Field Width(FW)와 Jaw 모드를 고려한 5가지 방법(Fixed-1cm, Fixed-2.5cm, Fixed-5cm, Dynamic-2.5cm Dynamic-5cm)과 2가지 Pitch(0.43, 0.287)의 Plan Setup parameter로 치료계획을 설계하였다. 각 치료계획에 대한 선량 전달의 정확성은 EBT3 film과 RIT(Complete Version 6.7, RIT, USA)를 이용하여 분석하였다. 결 과: Target의 처방 선량과 정상 장기의 견딤선량(Tolerance dose)을 만족한 치료계획(SMC Protocol)은 Fixed-1cm은 0.25cm 이상, Fixed-2.5cm는 0.75cm 이상, Dynamic-2.5cm는 1cm 이상, Fixed-5cm과 Dynamic-5cm인 경우는 1.75cm 이상의 Scan range가 있어야 정확한 치료계획을 할 수 있었다. 선량 전달의 정확성은 RIT로 분석한 결과 SMC Protocol을 만족한 치료계획에서 3% 미만의 오차였다. 결 론: 두경부 토모테라피 치료 시 CT scan range가 부족한 경우 Plan Setup Parameter 중 Field Width(FW)를 조절하여 정확한 치료계획을 설계할 수 있었다. 이에 본 저자가 추천한 Plan Setup Parameter를 CT scan range에 따라 적용하고 Re-CT 여부를 판단한다면 업무의 효율성 및 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다. Purpose: CT scan range is insufficient for various reasons in head and neck Tomotherapy^®. To solve that problem, Re-CT simulation is good because CT scan range affects accurate dose calculations, but there are problems such as increased exposure dose, inconvenience, and a change in treatment schedule. We would like to evaluate the minimum CT scan range required by changing the plan setup parameter of the existing CT scan range. Materials and methods: CT Simulator(Discovery CT590 RT, GE, USA) and In House Head & Neck Phantom are used, CT image was acquired by increasing the image range from 0.25cm to 3.0cm at the end of the target. The target and normal organs were registered in the Head & Neck Phantom and the treatment plan was designed using ACCURAY Precision^®. Prescription doses are Daily 2.2Gy, 27 Fxs, Total Dose 59.4Gy. Target is designed to 95%~107% of prescription dose and normal organ dose is designed according to SMC Protocol. Under the same treatment plan conditions, Treatment plans were designed by using five methods(Fixed-1cm, Fixed-2.5cm, Fixed-5cm, Dynamic-2.5cm Dynamic-5cm) and two pitches(0.43, 0.287). The accuracy of dose delivery for each treatment plan was analyzed by using EBT3 film and RIT(Complete Version 6.7, RIT, USA). Results: The accurate treatment plan that satisfying the prescribed dose of Target and the tolerance dose in normal organs(SMC Protocol) require scan range of at least 0.25cm for Fixed-1cm, 0.75cm for Fixed-2.5cm, 1cm for Dynamic-2.5cm, and 1.75cm for Fixed-5cm and Dynamic-5cm. As a result of AnalysisAnalysis by RIT. The accuracy of dose delivery was less than 3% error in the treatment plan that satisfied the SMC Protocol. Conclusion: In case of insufficient CT scan range in head and neck Tomotherapy^®, It was possible to make an accurate treatment plan by adjusting the FW among the setup parameter. If the parameter recommended by this author is applied according to CT scan range and is decide whether to re-CT or not, the efficiency of the task and the exposure dose of the patient are reduced.

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И.A.Куприн,서성국 한국외국어대학교 서양어문대 러시아어과 1982 Рассвет Vol.1 No.1