Comparison of Anisotropic Analytic Algorithm Plan and Acuros XB Plan for Lung Stereotactic Ablative Radiotherapy Using Flattening Filter-Free Beams

정진범,엄근용,김인아,김재성,이정우,홍세미,김연래,박병문,강상원,서태석,Chung, Jin-Beom,Eom, Keun-Yong,Kim, In-Ah,Kim, Jae-Sung,Lee, Jeong-Woo,Hong, Semie,Kim, Yon-Lae,Park, Byung-Moon,Kang, Sang-Won,Suh, Tae-Suk Korean Society of Medical Physics 2014 의학물리 Vol.25 No.4

이 연구는 비편평화여과기(flattening filter-free, FFF) 빔을 이용한 폐 정위절제방사선치료(stereotactic ablative radiotherapy, SABR)에 대하여 서로 다른 선량계산 알고리즘의 선량적 효과를 조사하였다. SABR를 받은 10명의 폐암 환자를 대상으로하여 평가하였다. 모든 치료계획은 Eclipse 치료계획시스템의 Acuros XB (AXB) 알고리즘을 이용하여 수립되었다. 다른 선량계산 알고리즘과 비교를 위하여, 추가적으로 anisotropic analytic algorithm (AAA) 알고리즘을 적용한 치료계획을 재 수립하였다. 두 알고리즘 평가를 위해서, 치료표적과 손상위험장기의 선량체적히스토그램(dose-volume histogrim, DVH)를 분석하였다. 그리고 기술적 인자로써 계산시간과 총 MU 값을 평가하였다. DVH 비교분석을 통해, PTV의 최대선량은 AXB이 AAA 보다 5.2% 높았으며 최소선량은 4.4% 낮게 나타났다. PTV의 $V_{105%}$에서 7.06%까지 큰 차이를 나타났다. 폐의 최대선량은 AXB 치료계획에서 약간 크게 나타났다. 동측성 폐에 5, 10과 20 Gy 선량이 조사되는 체적은 AAA 보다 AXB에서 더 크게 나타났으나 대측성 폐에 대해서는 거의 비슷하게 나타났다. 척수와 심장에서 최대선량의 차이도 크지 않았다. 계산시간의 경우, AXB가 AAA보다 13.7% 정도 소요시간이 적었고 MU 값은 AXB에서 3.47% 더 많았다. 이 연구의 결과들은 회전조절치료 기법을 포함하여 FFF 빔이 적용된 폐 SABR 치료계획에서 AXB 알고리즘은 선량계산의 정확성과 계산시간의 감소의 장점을 제공할 수 있을 것이다. This study investigated the dosimetric effects of different dose calculation algorithm for lung stereotactic ablative radiotherapy (SABR) using flattening filter-free (FFF) beams. A total of 10 patients with lung cancer who were treated with SABR were evaluated. All treatment plans were created using an Acuros XB (AXB) of an Eclipse treatment planning system. An additional plans for comparison of different alagorithm recalcuated with anisotropic analytic algorithm (AAA) algorithm. To address both algorithms, the cumulative dose-volume histogram (DVH) was analyzed for the planning target volume (PTV) and organs at risk (OARs). Technical parameters, such as the computation times and total monitor units (MUs), were also evaluated. A comparison analysis of DVHs from these plans revealed the PTV for AXB estimated a higher maximum dose (5.2%) and lower minimum dose (4.2%) than that of the AAA. The highest dose difference observed 7.06% for the PTV $V_{105%}$. The maximum dose to the lung was also slightly larger in the AXB plans. The percentate volumes of the ipsilateral lung ($V_5$, $V_{10}$, $V_{20}$) receiving 5, 10, and 20 Gy were also larger in AXB plans than for AAA plans. However, these parameters were comparable between both AAA and AXB plans for the contralateral lung. The differences of the maximum dose for the spinal cord and heart were also small. The computation time of AXB plans was 13.7% shorter than that of AAA plans. The average MUs were 3.47% larger for AXB plans than for AAA plans. The results of this study suggest that AXB algorithm can provide advantages such as accurate dose calculations and reduced computation time in lung SABR plan using FFF beams, especially for volumetric modulated arc therapy technique.

MOSFET 선량계 특성분석을 위한 팬톰 개발 및 특성 비교

정진범,이정우,김연래,이두현,최경식,김재성,김인아,홍세미,서태석,Chung, Jin-Beom,Lee, Jeong-Woo,Kim, Yon-Lae,Lee, Doo-Hyun,Choi, Kyoung-Sik,Kim, Jae-Sung,Kim, In-Ah,Hong, Se-Mie,Suh, Tae-Suk 한국의학물리학회 2007 의학물리 Vol.18 No.1

본 연구는 MOSFET (Metal Oxide Semiconductors Fleid Effect Transistors) 선량계의 교정과 특성분석을 위해서, 자체 팬톰을 개발하고 이 팬톰을 적용하여 표준감도와 고감도 두 종류의 MOSFET선량계의 특성을 비교 평가하는 것이다. 본 연구에서 개발한 팬톰은 직경 10cm의 반구형 모양인 팬톰과 1cm 두께 $30{\times}30cm^2$의 평판형의 팬톰으로 아크릴로 제작되었다. 평판형 팬톰은 MOSFET 선량계의 교정과 선량재현성, 선량직선성, 선량률 의존성을 측정하는데 사용하였으며 반구형 팬톰은 빔 입사각도 및 선량계 방향에 대한 MOSFET 선량계 특성을 분석하기 위해서 사용하였다. 모든 측정과정은 선형가속기(CL21EX, Varian, USA)의 6 MV 광자선, SSD 100cm, 조사면 $10{\times}10 cm^2$에서 수행하였다 선량계 교정과 선량재현성 평가에 사용된 5개의 표준감도와 고감도 MOSFET 선량계에 각각 200 cGy로 5번 반복 조사하여 $1.09{\pm}0.01{\sim}1.12{\pm}0.02,\;2.81{\pm}0.03{\sim}2.85{\pm}0.04mV/cGy$. 범위의 평균 교정계수가 결정되었고 선론쌔현성은 두 선량계 모두 2%이내로 거의 동일하였다. $5{\sim}600\;cGy$ 범위에서의 선량직선성은 두 MOSFET 선량계 모두 결정계수 $R^2=0.997$, 0.999인 좋은 선량직선성을 나타내었다. 200 cGy로 $100{\sim}600\;MU/min$ 범위의 선량률 의존성도 1%이내로 두 선량계가 동일하게 나타났다. 그러나 빔 입사각도와 선량계 방향의 의존성 평가에서, 표준감도와 고감도 MOSFET선량계는 평균적으로 빔 입사각도에 대해 13%, 10%의 변동폭과 ${\pm}4.4%$와 ${\pm}2.1%$의 표준편차가 있었으며, 선량계 방향에 대해 5%, 2%의 변동폭, ${\pm}2.1%$와 ${\pm}1.5%$의 표준편차로 두 선량계 간 현저한 차이를 나타났다 그러므로 여러 방향의 치료빔을 사용하는 방사선 치료의 선량검증을 위해서는 빔 입사각도와 선량계 방향의 의존성이 적은 고감도 MOSFET 선량계를 사용하는 것이 표준감도 WOSFET 선량계를 사용하는 것보다는 더 정확한 선량검증을 수행할 수 있을 것으로 사료된다. This study is to develope a phantom for MOSFET (Metal Oxide Semiconductors Field Effect Transistors) dosimetry and compare the dosimetric properties of standard MOSFET and microMOSFET with the phantom. In this study, the developed phantom have two shape: one is the shape of semi-sphere with 10cm diameters and the other one is the flat slab of $30{\times}30cm$with 1 cm thickness. The slab phantom was used for calibration and characterization measurements of reproducibility, linearity and dose rate dependency. The semi-sphere phantom was used for angular and directional dependence on the types of MOSFETs. The measurements were conducted under $10{\times}10cm^2$ fields at 100cm SSD with 6MV photon of Clinac (21EX, Varian, USA). For calibration and reproducibility, five standard MOSFETS and microMOSFETs were repeatedly Irradiated by 200cGy five times. The average calibration factor was a range of $1.09{\pm}0.01{\sim}1.12{\pm}0.02mV/cGy$ for standard MOSFETS and $2.81{\pm}0.03{\sim}2.85{\pm}0.04 mV/cGy$ for microMOSFETs. The response of reproducibility in the two types of MOSFETS was found to be maximum 2% variation. Dose linearity was evaluated In the range of 5 to 600 cGy and showed good linear response with $R^2$ value of 0.997 and 0.999. The dose rate dependence of standard MOSFET and microMOSFET was within 1% for 200 cGy from 100 to 500MU/min. For linearity, reproducibility and calibration factor, two types of MOSFETS showed similar results. On the other hand, the standard MOSFET and microMOSFET were found to be remarkable difference in angular and directional dependence. The measured angular dependence of standard MOSFET and microMOSFET was also found to be the variation of 13%, 10% and standard deviation of ${\pm}4.4%,\;{\pm}2.1%$. The directional dependence was found to be the variation of 5%, 2% and standard deviation of ${\pm}2.1%,\;{\pm}1.5%$. Therefore, dose verification of radiation therapy used multidirectional X-ray beam treatments allows for better the use of microMOSFET which has a reduced angular and directional dependence than that of standard MOSFET.

세라믹캔들필터를 이용한 석탄가스화 및 연소가스용 집진장치 설계

정진도(Jin Do Chung),이중범(Joong Beom Lee),김종영(Jong Young Kim) 대한환경공학회 1995 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.1995 No.12

동일 기종 선형가속기간 8 MV 광자선에 대한 빔 매칭 정확도 평가

김연래(Yon-Lae Kim),정진범(Jin-Beom Chung),강성희(Seong-Hee Kang) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2020 방사선기술과학 Vol.43 No.2

This study aimed to assess of beam-matching accuracy for an 8 MV beam between the same model linear accelerators(Linac) commissioned over two years. Two models were got the customer acceptance procedure(CAP) criteria. For commissioning data for beam-matched linacs, the percentage depth doses(PDDs), beam profiles, output factors, multi-leaf collimator(MLC) leaf transmission factors, and the dosimetric leaf gap(DLG) were compared. In addition, the accuracy of beam matching was verified at phantom and patient levels. At phantom level, the point doses specified in TG-53 and TG-119 were compared to evaluate the accuracy of beam modelling. At patient level, the dose volume histogram(DVH) parameters and the delivery accuracy are evaluated on volumetric modulated arc therapy(VMAT) plan for 40 patients that included 20 lung and 20 brain cases. Ionization depth curve and dose profiles obtained in CAP showed a good level for beam matching between both Linacs. The variations in commissioning beam data, such as PDDs, beam profiles, output factors, TF, and DLG were all less than 1%. For the treatment plans of brain tumor and lung cancer, the average and maximum differences in evaluated DVH parameters for the planning target volume(PTV) and the organs at risk(OARs) were within 0.30% and 1.30%. Furthermore, all gamma passing rates for both beam-matched Linacs were higher than 98% for the 2%/2 ㎜ criteria and 99% for the 2%/3 ㎜ criteria. The overall variations in the beam data, as well as tests at phantom and patient levels remains all within the tolerance (1% difference) of clinical acceptability between beam-matched Linacs. Thus, we found an excellent dosimetric agreement to 8 MV beam characteristics for the same model Linacs.

체적조절호형방사선치료 시 갠트리 회전과 다엽콜리메이터의 이동 속도에 따른 선량분포 평가

김연래(Kim Yon-Lae),정진범(Chung Jin-Beom),이정우(Lee Jeong-woo),신영주(Shin Young-Joo),강동진(Kang Dong-Jin),정재용(Jung Jae-Yong) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2019 방사선기술과학 Vol.42 No.3

The purpose of this study is to evaluate the dose distribution by gantry rotation and MLC moving speed on treatment planning system(TPS) and linear accelerator. The dose analyzer phantom(Delta 4) was scanned by CT simulator for treatment planning. The planning target volumes(PTVs) of prostate and pancreas was prescribed 6,500 cGy, 5,000 cGy on VMAT(Volumetric Modulated Arc Therapy) by TPS while MLC speed changed. The analyzer phantom was irradiated linear accelerator using by planned parameters. Dose distribution of PTVs were evaluated by the homogeneity index, conformity index, dose volume histogram of organ at risk(rectum, bladder, spinal cord, kidney). And irradiated dose analysis were evaluated dose distribution and conformity by gamma index. The PTV dose of pancreas was 4,993 cGy during 0.1㎝/deg leaf and gantry that was the most closest prescribed dose(5,000 cGy). The dose of spinal cord, left kidney, and right kidney were accessed the lowest during 0.1 ㎝/deg, 1.5 ㎝/deg, 0.3 ㎝/deg. The PTV dose of prostate was 6,466 cGy during 0.1 ㎝/deg leaf and gantry that was the most closest prescribed dose(6,500 cGy). The dose of bladder and rectum were accessed the lowest during 0.3 ㎝/deg, 2.0 ㎝/deg. For gamma index, pancreas and prostate were analyzed the lowest error 100% at 0.8, 1.0 ㎝/deg and 99.6% at 0.3, 0.5 ㎝/deg. We should used the optimal leaf speed according to the gantry rotation if the treatment cases are performed VMAT.

영·미·일 대학 갭이어 사례 및 시사점 분석

김정희(Kim Jung Hee),주동범(Ju Dong Beom),정일환(Chung Il Hwan),정진철(Jeong Jin Chul),권동택(Dong Taik Kwon),최창범(Choi Chang Beom),이현민(Lee Hyun min) 한국비교교육학회 2017 比較敎育硏究 Vol.27 No.4

본 연구는 대학에 입학하기 전, 또는 대학생활 동안 일정 시간 동안 진로에 대해 탐색할 수 있는 주요국(영국, 미국, 일본) 대학의 갭이어(Gap Year) 운영 사례를 분석하여 우리나라 대학의 도입 가능성을 위한 시사점을 도출하는데 목적이 있다. 갭이어는 고등학교를 마치고 대학에 입학하기 전, 정규교육과정에서 잠시 벗어나 자기이해 등의 경험을 위해 다양한 진로 및 봉사활동을 하는 것을 의미한다. 갭이어 운영 사례는 미국 대학의 4개교, 영국 대학의 2개교, 일본 대학의 1개교를 분석한 결과, 갭이어를 제도, 재정적으로 지원하는 학교로 구분할 수 있으며, 그 대상으로 입학허가자, 재학생, 졸업예정자로 구분할 수 있다. 영국, 미국, 일본 대학의 갭이어 사례분석 결과와 그 시사점을 토대로 국내 대학의 도입 가능성 차원에서 제언을 하면 다음과 같다. 먼저, 대학 내외 관련 제도 정비 및 재정적 지원이 필요하다. 그리고 갭이어 운영 정착을 위한 진로교육시스템을 제안하는 바, 대학생들에게 제공하는 진로탐색, 진로결정, 진로계획 수립, 진로 준비 등의 체계적인 단계가 구축되어야 할 것이다. The purpose of the study is to analyze the operational case of gap year which can explore about guidance in some times before college entrance or during college life in the universities of main nations(England, American, and Japan) and draw from some implications for possibility of it’s introduction in Korean university. It means that before students enter the college after finishing high school, they have various guidance activity and voluntary service activity for experiencing self-understanding out of regular curriculum. The study analyzed four universities in America, two universities in England, and one university in Japan. The main results indicate that the gap year can divide into system and university assisting finance. Based on the results and their implications of gap year case analysis in universities of England, America, and Japan, the study suggests that it needs to consolidate the related system of university and assist some finances, and systematic steps such as career exploration, career decision-making, career plan, and career preparation should be constructed.

열형광선량계용 팬톰을 이용한 호흡 움직임에 따른 선량분포의 평가

홍주영,김연래,라정은,정진범,서태석,Hong, Ju-Young,Kim, Yon-Lae,Rah, Jeong-Eun,Chung, Jin-Beom,Suh, Tae-Suk 한국의학물리학회 2006 의학물리 Vol.17 No.4

본 연구에서는 열형광선량계(TLD)용 팬톰을 설계 및 제작하고 구동장치에 위치시켜 팬톰이 호흡과 유사하게 움직이는 경우에 선량분포의 변화를 측정하였다. 제작된 팬톰은 TLD를 최소 3 mm 간격으로 위치시킬 수 있는 TLD용 판과 필름을 장착시킬 수 있는 판으로 구성된다. 선량분포 측정을 위하여 팬톰 속 깊이 1.5 cm ($d_{max}$)에 TLD가 배열된 판을 삽입하고, 6 MV X-선이 조사되는 상태에서 팬톰을 SI 방향으로 $1{\sim}2cm$ 범위에서 0.5 cm 간격으로 왕복운동하도록 하였다. 측정된 선량 프로파일에서 이동범위에 따른 반음영과 반측폭을 구하여 정지 상태와 비교한 결과 팬톰의 이동범위가 증가함에 따라 반음영 영역은 0.71 cm에서 2.10 cm로 증가하였으며 반측폭은 7.52 cm에서 7.02 cm로 감소하였다. 본 연구에서는 필름을 사용하여 위의 결과를 재확인한 결과 유사한 경향을 나타내었다. 따라서 호흡에 의해 위치의 변화가 발생하는 종양에 대하여 치료계획을 수립하는 경우에 이 결과를 고려한다면 치료 효과 향상에 기여할 것으로 기대된다. The purpose of this study was to measure the dose distribution from the moving phantom for the respiratory motion. The phantom for TLD measurement was designed and built for this study based on the multiple plates for placing TLD and film. The TLDs may be inserted at 3 mm intervals in each TLD plate. For the measurements, TLD plate was inserted into the phantom at 1.5 cm ($d_{max}$) depth, and phantom was allowed to move in SI directions in the range of 1 to 2 cm with 0.5 cm interval for 6 MV X-ray beams. Penumbra and FWHM were measured at both moving state and compared stationary. It was found that penumbra increased 0.71 cm at stationary and 2.10 cm at moving state in 2 cm movement, and that FWHM are 7.52 cm for stationary state and 7.02 cm for moving state (2 cm movement). In this study, film was used to compared with TLD results of measurements and simitar results were observed. Therefore, it is expected that TLD moving phantom may be useful for the treatment of tumors that move due to the respiratory motion.

2D 어레이 다이오드 검출기를 통한 IMRT 계산선량의 정확성 평가 및 효용성 연구

김태호,오승종,김민주,정원균,정진범,김재성,김시용,서태석,Kim, Tae-Ho,Oh, Seung-Jong,Kim, Min-Joo,Jung, Won-Gyun,Chung, Jin-Beom,Kim, Jae-Sung,Kim, Si-Yong,Suh, Tae-Suk 한국의학물리학회 2011 의학물리 Vol.22 No.2

2D 어레이 다이오드 검출기를 이용하여 전립선과 두경부 IMRT 환자(전립선 2사례, 두경부 2사례)를 대상으로 선량계산 격자 크기(calculation grid size)에 따른 계산선량 정확성(dose calculation accuracy)을 평가했으며, 그 결과를 바탕으로 2D 어레이 다이오드가 IMRT 계산선량과 조사선량 검증에 적합한지 여부를 확인했다. 치료계획장치(treatment planning system, TPS)에서 제공되는 4종류의 격자 크기(1.25 mm, 2.5 mm, 5 mm, 10 mm) 별로 계산된 선량과 2D 어레이 다이오드 검출기를 이용하여 얻어진 측정선량을 감마 분석방법을 이용, 비교하는 방식으로 실험을 진행하였으며, 선량분포의 변화 범위에 따른 정확성 변화 또한 확인했다. 3 mm/3%의 평가기준(acceptance criteria)을 적용한 감마 분석방법에서는 10 mm를 제외한 격자 크기 별 평균 통과율(pass rate)에 뚜렷한 차이를 확인할 수 없었으나, 평가기준을 3 mm/3%, 2mm/2%, 1 mm/1%로 세밀하게 적용하였을 경우, 1.25 mm를 제외한 격자크기의 통과율이 각각 5%와 20%, 31.53% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 격자 크기에 따른 선량계산시간은 1.25, 2.5, 5, 10 mm 격자 크기에서 각각 11.5, 4.77, 2.95, 1.5 min 소비됐으며 격자 크기가 2배 증가할수록 선량계산시간은 약 1/2로 감소되는 결과를 확인할 수 있었다. 또한 저경사도영역(low gradient area)과 고경사도영역(high gradient area)을 구분하여 격자 크기영향을 평가하였으며, 격자 크기가 계산선량 정확성에 미치는 효과는 low gradient area보다 high gradient area에서 더 크게 작용한다는 결과를 확인했다. 본 연구의 결과를 종합해 봤을 때 2.5 mm의 격자 크기로 선량계산을 수행하는 것이 계산선량 정확성과 계산시간 면에서 적절한 것으로 여겨지며, high gradient area에 있어서는 가능한 세밀한 격자크기(1.25 mm)를 적용할 것이 권장된다. 또한 이상의 결과가 기존 연구의 이론 및 필름을 이용한 측정과 동일함을 고려해 봤을 때 2D 어레이 다이오드 검출기가 IMRT 계산선량과 조사선량 검증에 적합함을 확인할 수 있었다. In this study, we evaluated the effect of grid size on dose calculation accuracy using 2 head & neck and 2 prostate IMRT cases and based on this study's findings, we also evaluated the efficiency of a 2D diode array detector for IMRT quality assurance. Dose distributions of four IMRT plan data were calculated at four calculation grid sizes (1.25, 2.5, 5, and 10 mm) and the calculated dose distributions were compared with measured dose distributions using 2D diode array detector. Although there was no obvious difference in pass rate of gamma analysis with 3 mm/3% acceptance criteria for the others except 10 mm grid size, we found that the pass rates of 2.5, 5 and 10 mm grid size were decreased 5%, 20% and 31.53% respectively according to the application of the fine acceptance criteria, 3 mm/3%, 2 mm/2% and 1 mm/1%. The calculation time were about 11.5 min, 4.77 min, 2.95 min, and 11.5 min at 1.25, 2.5, 5, and 10 mm, respectively and as the grid size increased to double, the calculation time decreased about one-half. The grid size effect was observed more clearly in the high gradient area than the low gradient area. In conclusion, 2.5 mm grid size is considered acceptable for most IMRT plans but at least in the high gradient area, 1.25 mm grid size is required to accurately predict the dose distribution. These results are exactly same as the precious studies' results and theory. So we confirmed that 2D array diode detector was suitable for the IMRT QA.

Comparison of Enhanced Dynamic Wedge with Physical Metal Wedge based on the Basic Dosimetric Parameters

이정우,홍세미,최경식,정진범,최보영,장홍석,서태석,Lee Jeong-Woo,Hong Semie,Choi Kyoung-Sik,Chung Jin-Beom,Choe Bo-Young,Jang Hong Seok,Suh Tae-Suk Korean Society of Medical Physics 2005 의학물리 Vol.16 No.2

기능강화동적쐐기는 쐐기 형태의 선량 분포를 만드는 방법과 선량 특성적인 면에서 금속쐐기와 상당한 차이를 가지고 있다. 기능강화동적쐐기의 임상적용을 위해서는 금속쐐기와 다른 선량특성을 분석하고 이에 따른 적절한 커미셔닝이 필수적이다. 본 연구의 목적은 기본 선량계측인자에 기초한 기능강화동적래기와 금속쐐기의 선량특성을 분석하는 데 있다 선량 계측학적 특성을 나타내는 심부선량분포, 조사면 주변 선량, 표면선량, 실효 쐐기인자, 쐐기의 선량측면도를 측정, 분석하였다. 또한 열린 조사면과 금속쐐기와의 비교측정을 통해 기능강화동적쐐기가 가지고 있는 고유한 특성을 분석하였다. 기능강화동적쐐기의 선량측면도 측정은 Chamber Array 24 (CP24)를 이용하였으며, Golden Segmented Treatment Table (Golden-577)로 구현한 치료 계획 장치의 계산 값과 비교하였다. 또한 실호쐐기인자 측정은 각각의 X, Y 콜리메이터에 따른 특성을 분석하였다. 심부 선량 백분율측정에서 열린 조사면과 기능강화쐐기의 비교결과, $0.2\~0.5\%$ 이내로 일치하였고, 금속 쐐기인 경우 약 $2\%$의 비교적 큰 차이를 보였다. 조사면 주변선량측정에서는 금속쐐기가 약 $1\%$ 높았다. 표면선량 측정 결과, 금속쐐기가 약 $10\%$ 낮게 평가되었다 기능강화쐐기의 실효쐐기인자는 Y jaw가 커짐에 따라 연속적으로 감소됨을 알 수 있었다. X jaw에 따른 쐐기인자 의존도 측정에서는 X jaw에 따른 의존도는 거의 없는 것으로 평가되었다. 또한 비대칭 조사면의 쐐기 인자측정에서는 비대칭에 상관없이 Y jaw의 크기만 같으면 실효쐐기인자가 같았다. 선량측면도 측정에서는 CA24를 이용해 얻은 실측값과 Golden STT로 Cadplan에서 구현한 계산 값이 $1\%$이내로 일치하였다. 본 연구를 통해 기능강화동적쐐기가 가지고 있는 특성을 분석하였으며, 금속쐐기를 대체할 수 있는 유용한 도구임을 알 수 있었다. For clinical implementation of Enhanced Dynamic Wedge (EDW), it is necessary to adequately analyze and commission its dosimetric properties in comparison to common physical metal wedge (MTW). This study was implemented with the essential measurements of parameters for clinical application, such as percentage depth dose, peripheral dose, surface dose, effective wedge factor, and wedge profile. In addition, through the comparison study of EDW with open and MTW, the analysis was performed to characterize the EDW. We also compared EDW dose profiles of measured values using chamber array 24 (CA24) with calculated values using radiation treatment planning system. PDDs of EDW showed good agreements between $0.2\~0.5\%$ of open beam, but $2\%$ differences with MTW. In the result of the measurements of peripheral dose, it was shown that MTW was about $1\%$ higher than open field and EDW. The surface doses of $60^{\circ}$ MTW showed 10% lower than the others. We found that effective wedge factor of EDW had linear relationships according to Y jaw sizes and was independent of X jaw sizes and was independent of X jaw sizes and asymmetric Y jaw opening. In comparison with measured values and calculate values from Golden-STT based radiation treatment planning system (RTP system), it showed very good agreement within difference of $1\%$. It could be concluded that EDW is a very reliable and useful tool as a beam modification substitute for conventional MTW.

PTV Margins for Prostate Treatments with an Endorectal Balloon

김희정(Hee Jung Kim),정진범(Jin Beom Chung),하성환(Sung Whan Ha),김재성(Jae Sung Kim),예성준(Sung-Joon Ye) 대한방사선종양학회 2010 Radiation Oncology Journal Vol.28 No.3

목 적: 직장 내 풍선삽입을 하는 전립선 암 환자의 3차원 입체조형방사선치료(3D CRT)와 세기조절치료에 대한 적절한 계획표적부피 마진을 구하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 대상 및 방법: 환자는 반듯이 누운 자세에서 치료계획용 CT 촬영과 매 치료 전에 환자의 직장에 풍선이 삽입되었고 70 mL의 공기로 풍선을 팽창시켰다. Anterior-posterior (AP)와 측면에서의 전자식 조사문영상 이미지와 디지털화재구성사진을 이용하여 치료간 환자 치료위치 및 풍선의 위치 변화를 분석하였다. 두 이미지를 정합하기 위하여 Visual C++ 기반의 프로그램을 개발하여 사용하였다. 기존의 방법을 기반으로 풍선에 의한 선량 흐려짐 효과를 고려한 계획표적부피 마진을 구하는 방법 고안하였다. 결 과: 환자치료위치의 치료간 변화는 모든 방향에서 평균 1 mm 이내로 나타났다. 풍선의 치료간 변화는 left-right (LR) 방향에 비해 superior-inferior (SI)와 AP 방향으로 크게 나타났다. 풍선의 무작위오차를 포함시켜 새로 고안된 1차원 계획표적부피 마진 구하는 방법을 사용하여 마진을 구한 결과, 3D CRT의 경우에는 LR 방향으로 3.0 mm, SI 방향으로 8.2 mm, AP 방향으로 8.5 mm로 계산되었다. Intensity modulated radiation therapy의 경우, LR 방향으로 4.1 mm, SI 방향으로 7.9 mm, AP 방향으로 10.3 mm로 마진이 계산되었다. 결 론: 풍선의 무작위오차는 전립선 모양의 변형을 일으켜서 선량분포에 영향을 준다. 따라서, 새로 고안된 계획표적부피 마진을 구하는 방법에는 풍선에 의한 선량 흐려짐 효과가 고려되었다. 이 방법은 풍선의 무작위오차만 계산에 포함하기 때문에 풍선의 계통오차에 대한 보정을 전제로 한다. Purpose: To determine the appropriate prostate planning target volume (PTV) margins for 3-dimensitional (3D) conformal radiotherapy (CRT) and intensity-modulated radiation therapy (IMRT) patients treated with an endorectal balloon (ERB) under our institutional treatment condition. Materials and Methods: Patients were treated in the supine position. An ERB was inserted into the rectum with 70 cc air prior to planning a CT scan and then each treatment fraction. Electronic portal images (EPIs) and digital reconstructed radiographs (DRR) of planning CT images were used to evaluate inter-fractional patient’s setup and ERB errors. To register both image sets, we developed an in-house program written in visual C++. A new method to determine prostate PTV margins with an ERB was developed by using the common method. Results: The mean value of patient setup errors was within 1 mm in all directions. The ERB inter-fractional errors in the superior-inferior (SI) and anterior-posterior (AP) directions were larger than in the left-right (LR) direction. The calculated 1D symmetric PTV margins were 3.0 mm, 8.2 mm, and 8.5 mm for 3D CRT and 4.1 mm, 7.9 mm, and 10.3 mm for IMRT in LR, SI, and AP, respectively according to the new method including ERB random errors. Conclusion: The ERB random error contributes to the deformation of the prostate, which affects the original treatment planning. Thus, a new PTV margin method includes dose blurring effects of ERB. The correction of ERB systematic error is a prerequisite since the new method only accounts for ERB random error.