호흡동조 양성자치료의 Quality Verification

김은숙,장요종,박지연,강동윤,염두석,Kim, Eun Sook,Jang, Yo Jong,Park, Ji Yeon,Kang, Dong Yun,Yeom, Doo Seok 대한방사선치료학회 2013 대한방사선치료학회지 Vol.25 No.2

Purpose: To verify accuracy of respiratory gated proton therapy by measuring and analyzing proton beam delivered when respiratory gated proton therapy is being performed in our institute. Materials and Methods: The plan data of 3 patients who took respiratory gated proton therapy were used to deliver proton beam from proton therapy system. The manufactured moving phantom was used to apply respiratory gating system to reproduce proton beam which was partially irradiated. The key characteristics of proton beam, range, spreat-out Bragg peak (SOBP) and output factor were measured 5 times and the same categories were measured in the continuous proton beam which was not performed with respiratory gating system. Multi-layer ionization chamber was used to measure range and SOBP, and Scanditronix Wellhofer and farmer chamber was used to measure output factor. Results: The average ranges of 3 patients (A, B, C), who had taken respiratory gated proton therapy or not, were (A) 7.226, 7.230, (B) 12.216, 12.220 and (C) 19.918, 19.920 $g/cm^2$ and average SOBP were (A) 4.950, 4.940, (B) 6.496, 6.512 and (C) 8.486, 8.490 $g/cm^2$. And average output factor were (A) 0.985, 0.984 (B) 1.026, 1.027 and (C) 1.138, 1.136 cGy/MU. The differences of average range were -0.004, -0.004, -0.002 $g/cm^2$, that of SOBP were 0.010, -0.016, -0.004 $g/cm^2$ and that of output factor were 0.001, -0.001, 0.002 cGy/MU. Conclusion: It is observed that the range, SOBP and output factor of proton beam delivered when respiratory gated proton therapy is being performed have the same beam quality with no significant difference compared to the proton beam which was continuously irradiated. Therefore, this study verified the quality of proton beam delivered when respiratory gated proton therapy and confirmed the accuracy of proton therapy using this. 목 적: 호흡동조 시스템을 이용한 양성자치료 시 생성되는 양성자빔을 측정하고 분석함으로써 호흡동조 양성자치료의 정확성을 검증하고자 한다. 대상 및 방법: 호흡동조 양성자치료를 실시한 환자 세 명의 치료계획을 이용하여 양성자 치료 시스템에서 양성자빔을 생성했다. 이때 자체 제작한 구동 팬톰을 사용하여 호흡동조 시스템을 적용해 분할 조사되는 양성자빔을 재현하였다. 양성자빔의 중요특성인 Range, Spread-Out Bragg Peak (SOBP), Output factor를 각 5회씩 측정하였으며 호흡동조 시스템을 적용하지 않은 연속 양성자빔에서도 동일한 항목들을 측정했다. Range와 SOBP 측정에는 Multi-Layer Ionization Chamber, Output factor 측정에는 Scanditronix Wellhofer와 Farmer chamber를 사용했다. 결 과: 호흡동조 시스템을 적용한 경우 세 환자의 평균 Range는 7.226, 12.216, 19.918 $g/cm^2$, SOBP는 4.950, 6.496, 8.486 $g/cm^2$, Output factor는 0.985, 1.026, 1.138 cGy/MU였으며, 적용하지 않은 경우 평균 Range는 7.230, 12.220, 19.920 $g/cm^2$, SOBP는 4.940, 6.512, 8.490 $g/cm^2$, Output factor는 0.984, 1.027, 1.136 cGy/MU로 측정됐다. 평균 Range의 차는 -0.004, -0.004, -0.002 $g/cm^2$, SOBP는 0.010, -0.016, -0.004 $g/cm^2$, Output factor는 0.001, -0.001, 0.002 cGy/MU로 나타났다. 결 론: 호흡동조 양성자치료 시 분할 조사된 양성자빔과 연속 조사된 양성자빔의 Range, SOBP 및 Output factor 모두 차이가 미미했다. 따라서 본 연구를 통해 호흡동조 시 발생된 양성자빔의 선질을 검증하였고 이를 이용한 양성자치료의 정확성 또한 확인할 수 있었다.

자체 제작한 양성자 치료용 Rounded Extension의 유용성 평가

박지연,장요종,강동윤,염두석,최계숙,Park, Ji-Yeon,Jang, Yo-Jong,Kang, Dong-Yun,Yeom, Du-Seok,Choi, Gye-Suk 대한방사선치료학회 2012 대한방사선치료학회지 Vol.24 No.2

목 적: 폐, 복부의 양성자 치료 시 사용되는 Long Extension (LE)은 Supporting bar에 의한 치료 면적의 제한이 있고, 후사방향의 빔에서 Collision으로 인해 치료 계획 시 다양한 갠트리 각도의 제한을 발생시키며 에어갭(Air gap, 환자와 Beam 사출구 사이의 거리)을 증가시킨다. 이에 본 연구는 본원에서 자체 제작한 Rounded Extension (RE)을 LE과 비교 평가하여 양성자 치료시 최적의 Extension을 적용하는데 그 목적이 있다. 대상 및 방법: LE과 RE의 구조적 특징을 비교하고, Snout size (${\varnothing}100$, ${\varnothing}180$, ${\varnothing}250$)별 이용 가능한 갠트리 각도를 알아보았다. 그리고 Humanoid phantom을 놓고 CT모의촬영을 하였다. CT영상을 통해 후사방향에서 에어갭의 차이를 알아보았다. 결 과: 두 Extension의 구조적 특징을 비교해 본 결과, Supporting bar의 유무로 인하여 LE은 유효한 가로축 길이가 40 cm이며, RE은 50 cm임을 알 수 있었다. 각 Extension의 Snout size (${\varnothing}100$, ${\varnothing}180$,${\varnothing}250$)별 이용 가능한 갠트리 각도, 에어갭의 차이를 분석한 결과는 다음과 같다. LE은 180도 기준에서 평균 ${\pm}36$도이며, RE은 평균 ${\pm}70$도로 나타났다. 그리고 RE은 동일 갠트리 각도에서 LE에 비해 에어갭이 평균 11.30 cm 감소하는 것을 알 수 있었다. 결 론: 자체 제작한 양성자 치료용 RE은 LE에 비해 치료 면적 및 이용 가능한 갠트리 각도 범위가 더 넓고 후사방향의 빔에서 에어갭을 줄임으로서 폐, 복부의 양성자 치료 시 더 유용하게 사용될 것이다. 그러나 조사범위가 큰 치료영역에서 측방향의 빔을 사용할 때는 오히려 에어갭이 커질 수 있으므로 차후 보완이 필요할 것으로 사료된다. Purpose: Long Extension (LE) is used in proton therapy for lung and abdomen. However, it has limitations in surface area, produces collision in posterior oblique beam which creates limitations in various gantry angles in planning therapy and increases air gap (distance between patient and compensator). Therefore, this study investigates the usability of manufactured Rounded Extension (RE) in comparison to LE to use the most suitable extension in proton therapy. Materials and Methods: To compare structural features of LE and RE. This study investigated usable gantry angle for snout sizes 100, 180 and 250 and CT scanned Humanoid phantom. And it compared the air gap in posterior oblique direction. Results: The structural features of two extensions are as follow. Because of the existence of supporting bar, the width of LE was 40 cm and RE was 50 cm. Result of the investigation of usable gantry angle for snout sizes 100, 180 and 250 are as follow. LE is ${\pm}36$ (average) at 180 degree and RE is ${\pm}70$ (average). And also, the air gap of RE is decreased by 11.3 cm in average at the same gantry angle. Conclusion: Manufactured RE for proton therapy has several benefits than LE. Its therapy surface area is wider and range of usable gantry angle is also wider. Also, the air gap at the posterior oblique beam has decreased. Therefore the usability of RE in proton therapy of lung and abdomen will be increased compared to LE. However, the air gap of proton therapy at the lateral direction may be increased, so there may be need for make up to decrease air gap at the lateral direction in the future.

양성자 치료계획에서 Iterative Metal Artifact Reduction(IMAR) Algorithm 적용의 유용성 평가

한영길,장요종,강동혁,김선영,이두현,Han, Young Gil,Jang, Yo Jong,Kang, Dong Heok,Kim, Sun Young,Lee, Du Hyeon 대한방사선치료학회 2017 대한방사선치료학회지 Vol.29 No.1

목 적: CT(computed tomography) 영상에서 Metal Artifact로 인해 왜곡된 영상을 보정하는 Iterative Metal Artifact Reduction(IMAR) Algorithm의 정확성을 평가하고 양성자 치료계획에서 IMAR Algorithm 적용의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: CT simulator를 이용하여 CIRS Phantom 내에 금속을 삽입한 것과 삽입하지 않은 영상을 각각 촬영하였다. Phantom 내의 동일한 위치에 ROI1, ROI2를 설정하여 금속이 없는 경우의 영상과 금속으로 인한 Artifact가 발생한 영상, IMAR Algorithm을 적용한 영상에서 CT Number값의 차이를 비교하였다. 또, 금속 주변에 위치한 조직등가물질의 CT Number값을 비교하였다. 척추에 임플란트 시술을 시행한 환자를 가정하여 Rando 팬텀의 척추 부위에 Titanium 봉을 삽입하여 CT 촬영을 하였다. IMAR Algorithm 적용 전과 후의 영상에서 같은 부위에 ROI 1, ROI 2를 설정하여 CT Number값을 측정하고, 각각의 영상에 동일한 양성자 치료계획을 세워 세 지점에서 양성자선의 비정(Range)의 차이를 비교하였다. 결 과: CIRS Phantom 평가에서 금속이 없는 경우의 평균 CT number값은 ROI 1에서 -6.5 HU, ROI 2에서 -10.5 HU였다. 금속이 있는 경우 Fe, Ti, W 순으로 ROI 1에서 -148.1, -45.1, -151.7 HU였으며 IMAR Algorithm을 적용 하였을 때는 -0.9, -2.0, -1.9 HU로 증가하였다. ROI 2에서는 금속이 있는 경우 171.8, 63.9, 177.0 HU였으며 IMAR Algorithm 적용 후에는 10.0, 6.7, 8.1 HU로 감소하였다. 조직등가물질의 CT Number값은 가장 멀리 위치한 폐를 제외하고 모두 원래의 CT Number값에 가깝게 보정이 되었다. Rando Phantom 평가는 금속이 없는 경우와 금속이 있는 경우, IMAR Algorithm을 적용하였을 때 평균 CT Number값은 각각 ROI 1에서 9.9, -202.8, 35.1 HU였으며 ROI 2에서 9.0, 107.1, 29 HU였다. 치료계획에서 금속이 없을 때와 양성자선의 Range의 차이는 IMAR Algorithm을 적용하였을 때 1번 지점에서 평균 0.26 cm 감소하였으며 2번 지점에서 평균 0.20 cm 감소하였다. 3번 지점에서는 평균 0.12 cm 감소하였다. 결 론: IMAR Algorithm을 적용함으로써 CT Number값은 금속이 없을 때의 원래의 값에 가깝게 보정되었다. 또, 양성자 치료계획의 Beam Profile에서 IMAR Algorithm 적용 후 비정의 차이가 0.01에서 최대 3.6 mm 줄어들었다. Artifact가 존재하지 않는 영상과 비교하여 약간의 차이는 존재하지만 양성자의 비정에 따른 선량의 급격한 변화를 고려한다면 금속이 있는 환자에게 IMAR Algorithm의 적용은 유용할 것으로 사료된다. Purpose: To evaluate the accuracy of the Iterative Metal Artifact Reduction (IMAR) algorithm in correcting CT (computed tomography) images distorted due to a metal artifact and to evaluate the usefulness when proton therapy plan was plan using the images on which IMAR algorithm was applied. Materials and Methods: We used a CT simulator to capture the images when metal was not inserted in the CIRS model 062 Phantom and when metal was inserted in it and Artifact occurred. We compared the differences in the CT numbers from the images without metal, with a metal artifact, and with IMAR algorithm by setting ROI 1 and ROI 2 at the same position in the phantom. In addition, CT numbers of the tissue equivalents located near the metal were compared. For the evaluation of Rando Phantom, CT was taken by inserting a titanium rod into the spinal region of the Rando phantom modelling a patient who underwent spinal implant surgery. In addition, the same proton therapy plan was established for each image, and the differences in Range at three sites were compared. Results: In the evaluation of CIRS Phantom, the CT numbers were -6.5 HU at ROI 1 and -10.5 HU at ROI 2 in the absence of metal. In the presence of metal, Fe, Ti, and W were -148.1, -45.1 and -151.7 HU at ROI 1, respectively, and when the IMAR algorithm was applied, it increased to -0.9, -2.0, -1.9 HU. In the presence of metal, they were 171.8, 63.9 and 177.0 HU at ROI 2 and after the application of IMAR algorithm they decreased to 10.0 6,7 and 8.1 HU. The CT numbers of the tissue equivalents were corrected close to the original CT numbers except those in the lung located farthest. In the evaluation of the Rando Phantom, the mean CT numbers were 9.9, -202.8, and 35.1 HU at ROI 1, and 9.0, 107.1, and 29 HU at ROI 2 in the absence, presence of metal, and in the application of IMAR algorithm. The difference between the absence of metal and the range of proton beam in the therapy was reduced on the average by 0.26 cm at point 1, 0.20 cm at point 2, and 0.12 cm at point 3 when the IMAR algorithm was applied. Conclusion: By applying the IMAR algorithm, the CT numbers were corrected close to the original ones obtained in the absence of metal. In the beam profile of the proton therapy, the difference in Range after applying the IMAR algorithm was reduced by 0.01 to 3.6 mm. There were slight differences as compared to the images absence of metal but it was thought that the application of the IMAR algorithm could result in less error compared with the conventional therapy.

양성자 치료 시 방사선 작업 종사자에게 미치는 방사선 피폭에 대한 평가

이승현,장요종,김태윤,정도형,최계숙,Lee, Seung-Hyun,Jang, Yo-Jong,Kim, Tae-Yoon,Jeong, Do-Hyung,Choi, Gye-Suk 대한방사선치료학회 2012 대한방사선치료학회지 Vol.24 No.2

목 적: 기존의 광자선을 이용한 선형가속기와는 달리, 양성자 치료의 경우 물질과의 상호작용으로 발생되는 중성자를 비롯한 여러 핵종 등으로 인해 다량의 이차방사선이 생성되기 때문에 방사선 작업 종사자의 피폭은 더욱 주의 깊은 관심이 필요하다. 이에 방사선 측정 시에 널리 이용되고 있는 열형광선량계를 이용하여 방사선 작업 종사자의 피폭정도를 평가하고 이를 토대로 양성자 치료 시 방사선 피폭선량에 관한 기초 자료를 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 본원의 양성자 치료실에서 근무한 방사선 작업 종사자를 대상으로 열형광선량계 뱃지를 이용해 피폭현황을 측정한 데이터를 비교했다. 양성자의 빔 라인 주변에서 발생하는 이차방사선의 신체부위별 피폭선량 분포를 알아보고자 신체부위(외안각, 목, 유두점, 배꼽, 등, 손목)에 가로, 세로가 각각 3 mm인 정사각형 모양의 열형광선량계를 부착하여 일일 8시간의 근무시간동안 유지하도록 하였고 총 80시간 측정하여 평균 데이터를 얻었다. 그리고 치료실 내 공간적인 방사선량의 분포를 보기 위하여 빔 사출구, PPS (Patient Positioning System), Pendant, 차폐체보관장, DIPS (Digital Image Positioning System) Console, 출입통로에 각각 열형광선랑계를 부착하고 일일 근무시간 동안의 평균 방사선량을 측정하였다. 결 과: 방사선 작업 종사자의 열형광선량계 뱃지로 측정된 피폭량을 조사한 결과 분기별 평균 0.174 mSv, 연평균 0.543 mSv로 나타났고 신체부위별로 측정한 결과에서 가장 많은 피폭량을 보인 곳은 목이였으며 가장 적은 피폭량을 보인 곳은 등(양견갑골 상각을 이은 선의 중간 지점)으로 나타났다. 작업 동선에 따른 공간적 방사선량을 알아본 결과에서는 빔 사출구 근처에서 상대적으로 높게 나타났고 거리가 멀어짐에 따라 줄어들었다. 결 론: 적은 양의 피폭일지라도 동일 장소에서 장기 근무하게 되면 피폭 누적량은 증가할 수밖에 없고 특정 부위의 누적량은 건강상의 위험을 가져다 줄 수도 있다. 그러므로 국제 방사선 방어 위원회가 권고하는 ALARA의 원칙에 따라 가능한 합리적으로 감소시킬 수 있도록 스스로 개인별 피폭관리에 철저를 기하고 피폭을 최소화시키는데 최선의 노력을 다해야 할 것이다. Purpose: Unlike the existing linear accelerator with photon, proton therapy produces a number of second radiation due to the kinds of nuclide including neutron that is produced from the interaction with matter, and more attention must be paid on the exposure level of radiation workers for this reason. Therefore, thermoluminescence dosimeter (TLD) that is being widely used to measure radiation was utilized to analyze the exposure level of the radiation workers and propose a basic data about the radiation exposure level during the proton therapy. Materials and Methods: The subjects were radiation workers who worked at the proton therapy center of National Cancer Center and TLD Badge was used to compare the measured data of exposure level. In order to check the dispersion of exposure dose on body parts from the second radiation coming out surrounding the beam line of proton, TLD (width and length: 3 mm each) was attached to on the body spots (lateral canthi, neck, nipples, umbilicus, back, wrists) and retained them for 8 working hours, and the average data was obtained after measuring them for 80 hours. Moreover, in order to look into the dispersion of spatial exposure in the treatment room, TLD was attached on the snout, PPS (Patient Positioning System), Pendant, block closet, DIPS (Digital Image Positioning System), Console, doors and measured its exposure dose level during the working hours per day. Results: As a result of measuring exposure level of TLD Badge of radiation workers, quarterly average was 0.174 mSv, yearly average was 0.543 mSv, and after measuring the exposure level of body spots, it showed that the highest exposed body spot was neck and the lowest exposed body spot was back (the middle point of a line connecting both scapula superior angles). Investigation into the spatial exposure according to the workers' movement revealed that the exposure level was highest near the snout and as the distance becomes distant, it went lower. Conclusion: Even a small amount of exposure will eventually increase cumulative dose and exposure dose on a specific body part can bring health risks if one works in a same location for a long period. Therefore, radiation workers must thoroughly manage exposure dose and try their best to minimize it according to ALARA (As Low As Reasonably Achievable) as the International Commission on Radiological Protection (ICRP) recommends.

전립선암 환자 양성자치료 시 빔 전달방식에 따른 치료계획 비교

김윤영,염두석,장요종,강동윤,박정훈,Kim, Youn Young,Youm, Doo Seok,Jang, Yo Jong,Kang, Dong Yun,Park, Jeong Hoon 대한방사선치료학회 2013 대한방사선치료학회지 Vol.25 No.2

목 적: 전립선암 양성자치료 시 Double Scattering mode (DS)와 Pencil Beam Scanning mode (PBS)에서의 Dose-volume histograms (DVHs)를 분석하여, Conformity Number (CN), Homogeneity indexes (HI)와 선량 별 정상장기의 %Volume을 구하여 선량적합성과 정상장기 보호효과를 비교 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 양성자치료를 받은 9명의 전립선암 환자를 대상으로 Eclipse proton external beam planning system을 사용해 일일선량 2.5 Gy씩 28회, 총 70 Gy가 PTV에 95%가 들어가도록 치료계획을 세웠다. 치료 계획된 DS와 PBS 각각의 DVHs로 PTV의 CN과 HI을 구하여 비교하고 정상장기에 들어가는 선량별 %Volume을 비교하였다. 결 과: PTV의 평균 CN은 DS $0.68{\pm}0.07$에서, PBS $0.79{\pm}0.01$로 16.63% 증가하였다. 평균 HI는 DS $0.12{\pm}0.03$에서, PBS $0.09{\pm}0.01$로 -22.66% 감소하였다. 직장을 제외한 전 관찰자의 모든 정상장기에서 DS보다 PBS에서 들어가는 %Volume이 감소하였고, PBS에서 평균 왼쪽 대퇴골 두에 30 Gy 이상 들어가는 %Volume이 -79.93%로 가장 많이 감소하였으며, 평균 직장에 70 Gy 이상 들어가는 %Volume이 -3.03%로 가장 적게 감소하였다. 결 론: 따라서 전립선암 환자 양성자 치료 시 PBS가 DS보다 선량 적합성에 도달하는데 효과적이며, 정상장기에 들어가는 불필요한 선량을 낮추는데 좋고 특히 대퇴골 두에 들어가는 불필요한 저 선량을 감소시키는데 탁월한 것으로 사료된다. Purpose: After making two plans, the Double Scattering (DS) Mode and The Pencil Beam Scanning (PBS) Mode, of patients on early prostate cancer, we not only compare the dose conformity and the dose homogeneity by analyzing each DVH, CN and HI, but also evaluate normal structures's sparing effect on each mode. Materials and Methods: Planes about nine patients, who did proton therapy, on prostate cancer was setted using the Eclipse proton external beam planning system. The prescription dose, every $2.5 Gy{\times}28$ fractions=70 Gy, was delivered to the PTV. The CN and the HI were getted by anlazing each DVHs for the DS Plan and the PBS Plan. Also, normal structures' %volumes according to dose of the PBS are campared with those of the DS. Results: The average CN of the PTV is increase 16.63% from DS $0.68{\pm}0.07$ to PBS $0.79{\pm}0.01$, and the average IN of the PTV is decrease -22.66 % from DS $0.12{\pm}0.03$ to PBS $0.09{\pm}0.01$. The PBS has litter %Volumes of normal structures than the DS about every patient except Rectum. The average %Volume of Left Femoral Head receiving ${\geq}30$ Gy shows most high decreasing rate, -79.93%, from DS to PBS and the average %Volume of Rectum receiving ${\geq}70$ Gy shows most low decreasing rate, -3.03%, from DS to PBS. Conclusion: Therefore, the PBS is more effective achieving the dose conformity and the dose Homogeneity than DS, and better to reduce unnecessary dose arriving normal structures, especially the femoral heads.

좌측 유방의 세기변조 방사선치료 시 Virtual Bolus 적용에 따른 선량 변화 비교 평가

임경진,김태완,장요종,양진호,이승현,염두석,김선영,Lim, Kyeong Jin,Kim, Tae Woan,Jang, Yo Jong,Yang, Jin Ho,Lee, Seong Hyeon,Yeom, Du Seok,Kim, Seon Yeong 대한방사선치료학회 2019 대한방사선치료학회지 Vol.31 No.2

목 적: 유방암 방사선치료 시 호흡이나 부종으로 인한 유방 변화를 고려하여 치료계획을 하여야 한다. 본 연구는 부분절제술을 시행한 좌측 유방암 환자의 세기조절 방사선치료 시 치료 용적의 변화에 따른 Virtual Bolus(VB) 기법의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 본원에서 유방보존술 후 방사선치료를 받은 환자 10명을 대상으로 하였고 VMAT 과 IMRT에서 VB를 적용한 치료계획과 적용하지 않은 치료계획을 각각 수립하여 유방의 변화에 따른 선량을 비교하였다. 유방에 변화가 없을 경우 VMAT_NoVB와 VMAT_VB에서 치료 용적의 V95%, HI, CI와 Ipsilateral Lung의 Dmean, V5, V20, V30, Heart의 Dmean을 비교 분석하였고 IMRT도 동일한 방법으로 진행하였다. 또한 치료 용적에 1cm 변화가 있을 경우 각 치료계획의 TCP, NTCP를 분석하였다. 결 과: 유방에 변화가 없을 경우 처방선량의 95%를 받는 PTV_NoVB 체적의 비율은 VMAT_NoVB와 VMAT_VB에서는 99.80±0.17%, 99.75±0.12%였고, IMRT_NoVB와 IMRT_VB에서는 99.67±0.26%, 99.51±0.15%였다. 각 환자에 따른 수치를 비교해 보면, VMAT_VB의 PTV_NoVB에 대한 V95%는 VMAT_NoVB의 PTV_NoVB에 대한 V95% 보다 0.08±0.22배 낮았다. 또한 IMRT_VB에서 PTV_NoVB에 대한 V95%는 IMRT_NoVB 보다 0.24±0.36배 낮았지만 큰 차이를 보이지 않았다. HI와 CI는 3% 이내의 차이를 보였다. OAR에서는 대부분 VB Plan에서 선량이 높게 나타났지만 가이드라인을 초과하지 않았다. 유방에 1cm의 변화가 있을 경우 NoVB Plan의 TCP는 유방에 변화가 없을 때보다 90% 이상 감소하는 것으로 나타났지만, VB Plan은 비슷한 수준의 치료 효과를 유지하는 것으로 나타났다. 결 론: Virtual Bolus를 적용한 치료계획은 기존의 치료계획과 비슷한 Plan Quality를 가지면서 움직임으로 발생하는 선량 오차를 줄여줄 수 있는 방법이다. 유방암의 세기조절 방사선치료 시 유방의 움직임이나 부종이 예상된다면 VB를 적용한 치료계획이 매우 유용할 것이라 사료된다. Purpose: Radiation therapy for breast cancer should consider the change in breast shape due to breathing and swelling. In this study, we evaluate the benefit of using virtual bolus for IMRT of left breast cancer. Materials and methods: 10 patients with early breast cancer who received radiation therapy after breastconserving surgery compared the VMAT and IMRT plans using the virtual bolus method and without using it. The first analysis compared the V95%, HI, CI of treatment volume, Dmean, V5, V20, V30 of ipsilateral lung, and Dmean of heart in VMAT plan made using the virtual bolus method(VMAT_VB) to the plan without using it(VMAT_NoVB) in case there is no change in the breast. In IMRT, the same method was used. The second analysis compared TCP and NTCP based on each treatment plan in case there is 1cm expansion of treatment volume. Result: If there is no change in breast, V95% in VB Plan(VMAT_VB, IMRT_VB) and NoVB Plan(VMAT_NoVB, IMRT_NoVB) is all over 99% on each treatment plan. V95% in VMAT_NoVB and VMAT_VB is 99.80±0.17% and 99.75±0.12%, V95% in IMRT_NoVB and IMRT_VB is 99.67±0.26% and 99.51±0.15%. Difference of HI, CI is within 3%. OAR dose in VB plan is a little high than NoVB plan, and did not exceed guidelines. If there is 1cm change in breast, VMAT_NoVB and IMRT_NoVB are less effective for treatment. But VMAT_VB and IMRT_VB continue similar treatment effect compared in case no variation of breast. Conclusion: This study confirms the benefit of using a virtual bolus during VMAT and IMRT to compensate potential breast shape modification.

양성자치료시 Air Gap 변화에 따른 Lateral Penumbra와 선량분포 변화에 대한 비교 및 연구

김재원,심진섭,장요종,강동윤,최계숙,Kim, Jae-Won,Sim, Jin-Seob,Jang, Yo-Jong,Kang, Dong-Yun,Choi, Gye-Suk 대한방사선치료학회 2010 대한방사선치료학회지 Vol.22 No.1

Purpose: In the treatment of high-energy protons Air gap (the distance between the patient and the exit Beam) Lateral Penumbra of the changes to the increase in the radiation fields can form unnecessary and Increase the maximum dose at the site of treatment and reduced the minimum dose homogeneity of dose distributions can decline. Air gap due to this change in dose distribution compared to investigate studied. Materials and Methods: Received proton therapy at our institution Lung, Liver patients were selected and the size of six other Air gap in Field A and Field B 2, 4, 6, 8, 10 cm Proton external beam planning system by setting up a treatment plan established. Air gap according to the Lateral Penumbra area and DVH (Dose Volume Histogram) to compare the maximum dose and minimum dose of PCTV areas were compared. In addition, the dose homogeneity within PCTV Homogeneity index to know the value and compared. Results: Air gap (2, 4, 6, 8, 10 cm) at each change in field size were analyzed according to the Lateral Penumbra region Field A Change in the Air gap 2~10 cm by 1.36~1.75 cm, the average continuously increased about 28.7% and Field B Change in the Air gap 2~10 cm by 1.36~1.75 cm, the average continuously increased about 31.6%. The result of DVH analysis for relative dose of the maximum dose According to Air gap 2~10 cm is the mean average of 110.3% from 108.1% to a sustained increased by approximately 2.03% and The average relative dose of minimum dose is the mean average of 93.9% percent to 90.8 percent from the continuous decrease of about 3.31 percent. The result of Homogeneity index value to the according to Air gap 2~10 cm is the 2-fold increase from 1.09 to 2.6. Conclusion: In proton therapy case, we can see the increasing of lateral penumbra area when airgap getting increase. And increasing of Dmax and decreasing Dmin in the field are making increase homogeneity index, So we can realize there are not so good homogeneity in the PCTV. Therefore we should try to minimize air gap in proton therapy case.

팬톰을 이용한 전산화 단층촬영방법에 따른 재현성에 대한 고찰

최재혁,정도형,최계숙,장요종,김재원,이희석,Choi, Jae-Hyock,Jeong, Do-Hyeong,Suk, Choi-Gye,Jang, Yo-Jong,Kim, Jae-Weon,Lee, Hui-Seok 대한방사선치료학회 2007 대한방사선치료학회지 Vol.19 No.2

Purpose: CT scan shows that significant tumor movement occurs in lesions located in the proximity of the heart, diaphragm, and lung hilus. There are differences concerning three kinds of type to get images following the Scan type called Axial, Helical, Cine (4D-CT) mode, when the scanning by CT. To know how each protocol describe accurately, this paper is going to give you reappearance using the moving phantom. Materials and Methods: To reconstruct the movement of superior-inferior and anterior-posterior, the manufactured moving phantom and the motor following breathing were used. To distinguish movement from captured images by CT scanning, a localizer adhered to the marker on the motor. The moving phantom fixed the movement of superior-inferior upon 1.3 cm /1 min. The motor following breathing fixed the movement of anterior-posterior upon 0.2 cm /1 min. After fixing each movement, CT scanning was taken by following the CT protocols. The movement of A localizer and volume-reappearance analyzed by RTP machine. Results: Total volume of a marker was 88.2 $cm^3$ considering movement of superior-inferior. Total volume was 184.3 $cm^3$. Total volume according to each CT scan protocol were 135 $cm^3$ by axial mode, 164.9 $cm^3$ by helical mode, 181.7 $cm^3$ by cine (4D-CT) mode. The most closely describable protocol about moving reappearance was cine mode, the marker attached localizer as well. Conclusion: CT scan should reappear concerning a exact organ-description and target, when the moving organ is being scanned by three kinds of CT protocols. The cine (4D-CT) mode has the advantage of the most highly reconstructible ability of the three protocols in reappearance of the marker using a moving phantom. The marker on the phantom has always regular motion but breathing patients don't move like a phantom. Breathing education and devices setting patients were needed so that images reconstruct breathing as exactly as possible. Users should also consider that an amount of radiation to patients is being bombed.