유전 가열장치에서 전극의 각도 배열 -온도 분포의 특성 및 임상 적용-

성진실,추성실,김귀언,노준규,양성화,Seong, Jin-Sil,Chu, Sung-Sil,Kim, Gwi-Eon,John, Juhn-Kyu,Yang, Sung-Wha The Korean Society for Radiation Oncology 1989 Radiation Oncology Journal Vol.7 No.2

고주파유전가열 장치는 심부까지도 효과적인 가온이 가능하여 각족 심부암의 치료에 응용되고 있다. 그러나 한쌍의 전극을 평행으로 대칭 배열하는 현재의 방법은 신체의 일측으로 편재되어 있는 병소에는 배열 자체가 불안정할 뿐만 아니라, 노출된 동측 피부표면이 과열되며 종양의 가온 양상도 만족스럽지 못한 경우가 많아서 임상 적응에 난점으로 지적되고 있는 실정이다. 저자들은 상기와 같은 병소를 보다 안전하고_도 효과적으로 가온하기 위하여 두 전극간에 일정한 각도를 이루는 새로운 전극 배열을 시도하였다. 즉, 임상 적용 가능성을 고려한 $60^[\circ},\;90^{\circ}\;및\;120^{\circ}$로 전극을 배열하고 모형 (phantom)에서 가온 실험을 행하여 이같은 각도 배열에서의 온도 분포의 특성을 평가할 수 있었고, 일측에 편재된 병소를 가진 3예의 환자에게 각도 배열로 온열치료를 시행한 결과 환자의 수용성, 부작용 및 온도분포에 있어서 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 저자들이 시도한 전극의 각도배열은 일측에 편재된 병소를 유전 가열 장치로 가온 할 때 평행 배열이라는 한계점을 극복할 수 있는 새로운 방법으로서 매우 고무적으로 생각된다. In capacitive heating device, which considered efficient for deep heating, parallel arrangement of the electrodes is a serious limiting factor in heating for eccentrically located lesions because it causes overheating of the exposed ipsilateral skin surface, the heating pattern is also frequently inappropriate, and the arrangement tends to be unstable due to the patient's gravity. Therefore we attempted an angular arrangement of the electordes to achieve more homogenous and efficient heating for such lesions. In phantom study, both the thermal profile and thermogram established the heating pattern in this unusual angular arrangement of the electrodes at $60^{\circ},\;90^{\circ}\; and\;120^{\circ}$ angles, respectively. An angular arrangement was also clinically applied to 3 patients. The patients' tolerance was good without significant complication and the thermal distribution was satisfactory. In conclusion, this unusual arrangement of electrodes appears to be promising in the clinical application to the eccentrically located lesions.

근치적수술과 술후방사선치료를 받은 이하선 악성종양 환자의 치료실패 양상

이상욱(Sang Wook Lee),장세경(Sei Kyung Chang),김귀언(Gwi Eon Kim),서창옥(Chang Ok Suh),성진실(Jin sil Seong),이창걸(Chang Geol Lee),금기창(Ki Chang Keum),박정수(Cheong Soo Park),최은창(Eun Chang Choi) 대한두경부종양학회 1999 대한두경부 종양학회지 Vol.15 No.2

Purpose: To investigate the treatment results' and patterns of failure according to the pathologic type of the parotid malignancy who were treated with radical sugery and postoperative radiation therapy. Materials and Methods: Fifty-two patients with various type of the parotid malignancy, who were treated with combined radical surgery and post-operative irradiation at Yonsei Cancer Center, between 1981 and 1995, were retrospectively reviewed after completion treatment, all but one patients were follow up with the median follow up period of 49 months. Results: We found that pathologically confirmed neck node metastasis rate was 28.8% all case and level II was most common site. Overall failure rate was 26.9%, local recurrence rate was 13.5%, node failure rate was 7.7%, and distant failure rate was 5.8%. Five-year disease free survival rate was 70.9%, and overall survival rate was 73.8%. Recurrence rate was low in adenoid cystic carcinoma and acinic cell carcinoma. However distant metastasis was very high in undifferentiated carcinoma. Local recurrence was main pattern of failure in mucoepidermoid carcinoma and nodal failure was frequently observed in adenocarcinoma. Conclusion: Individualized treatment plan may be required to improve a treatment outcome by pathologic subtype of the parotid malignancy.

에스자결장암에서 근치적 절졔술 후 방사선 치료의 역할

박원,성진실,금기창,서창옥,이상욱,임지훈,민진식,노재경,김주항,정현철,이강규,김귀언,Park, Won,Seong, Jin-Sil,Keum, Ki-Chang,Suh, Chang-Ok,Lee, Sang-Wook,Lim, Ji-Hoon,Min, Jin-Sik,Roh, Jae-Kyung,Kim, Joo-Hang,Chung, Hyun-Cheol,Lee, Kang-K 대한방사선종양학회 1997 Radiation Oncology Journal Vol.15 No.4

목적 : 에스자결장암으로 진단 받고 근치적 절제술이 시행된 환자를 대상으로 수술후 보조 요법으로서 방사선 치료의 역할을 평가하고자 하며, 방사선 치료를 받은 군과 받지 않은 군의 재발 양상과 생존율을 비교하고, 방사선 치료를 추가함으로써 국소 제어율이나 생존율의 향상을 기대 할 수 있는 요인을 분석해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1988년 1월부터 1993년 12월까지 연세 의료원에서 에스자결장암이라고 진단 받고 근치적 절제술을 시행받은 93례를 대상으로 하였다. 근치적 수술후 방사선 추가 여부에 따라 두 군으로 분류하였다. 에스자결장암으로 근치적 수술만 시행된 43례는 수술 단독군이라 하였고 수술후 보조 요법으로 방사선 치료가 추가된 50례는 방사선 치료군으로 분류하였다. 방사선 치료군에서 방사선 치료는 수술 후 1-2개월후부터 시작하였는데 원발 병소가 있었던 부위에 적어도 5cm의 여유를 두고 4 MV나 10 MV 선형 가속기를 이용하여 하루에 1.8Gy씩 50.4Gy-61Gy까지 조사하였다. 항암화학요법은 5-Fluorouracil을 이용하여 32례에서 시행하였는데 항암화학요법을 받은 예가 두 군간 의의있는 차이는 없었다. 결과 : 5년 국소 제어율과 무병 생존율이 각각 $85.1\%,\;68.5\%$였다. 수술 단독군과 방사선 치료군의 국소 제어율은 각각 $75.2\%$와 $91.7\%$였다. MAC Stage C3에서 방사선 치료군이 수술 단독군보다 국소 제어율과 무병 생존율이 높았다(P=0.01, p=0.06). MAC Stage B3에서 방사선 치료군이 수술 단독군보다 국소 제어율이 더 높았으나 통계적 의의는 없었다. 특히, 조직학적으로 원발 병소가 결장 주위를 넘어 다른 조직에 침윤이 있는 경우(Stage T4), 수술 단독군보다 방사선 치료군의 국소 제어율이 더 높았다. 결론 : 에스자결장암에서 근치적 절제술후 MAC Stgae B3, C3 -특히, 주위 조직에 조직학적으로 침윤이 있는 경우-에서 방사선 치료를 추가함으로써 국소 제어율을 높이고, 생존율의 향상을 기대해 볼 수 있겠다. 그리고 에스자결장암에서 근치적 수술후 방사선 치료의 역할을 보다 명확하게 규명하기 위해서는 향후 전향적 연구가 필요하리라 생각된다. Purpose : To evaluate the role of postoperative radiation therapy after curative resection of sigmoid colon cancer Materials and Methods : From 1988 to 1993, a total of 93 Patients with curative resectable sigmoid colon cancer of modified Astler-Coiler (MAC) stage B2, B3, C2, C3 was divided into two groups on the basis of those who received radiation treatment and those who did not. Forty-three patients who treated by surgery alone were classified as postop RT (-) group The remaining 50 patients who underwent postoperative radiotherapy were classified as postop RT (+) group. In all patients in Postop RT (+) group. radiation therapy was delivered using 4 or 10 MV linear accelerators to treat the tumor bed with approximately 5cm margin to a total dose 50.4-61Gy(median 54Gy) in 1.8Gy per fraction. Thirty-two patients were treated. with 5-Fluorouracil based adjuvant chemotherapy at least 3 cycles. but these was no significant difference between two groups. Treatment failure Pattern, 5-year local failure-free survival rates (LFFS), and 5-year disease-free survival rates (DFS) were compared between two groups. Result : Five year LFFS and DFS were $85.1\%,\;68.5\%$, respectively, In Postop RT (-) group, LFFS was $76.2\%$ compared with $91.7\%$ in Postop RT (+) group. Improved LFFS and DFS were seen for patients with stage C3 sigmoid colon carcinoma with postoperative radiation therapy compared with postop RT (-) group (P=0.01, p=0.06 respectively), in stage B3, LFFS washigher in postop RT (+) group than that in Postop RT (-) group. although itwas not significant. Especially, local control was higher in stage 74 inpostop RT (+) group than that in postop RT (-) group, Conclusion : This studv showed significantly improved LFFS and DFS in MAC Stage C3 and improved tendency of LFFS and DFS in MAC Stage B3 disease. Large scale prospective study is required to verify the role of adjuvant radiation therapy in resectable sigmoid colon cancer.

방사선에 의한 Apoptosis에서 Fas의 역할

김성희,성진실,성제경,Kim, Sung-Hee,Seong, Jin-Sil,Seong, Je-Kyung 대한방사선종양학회 2002 Radiation Oncology Journal Vol.20 No.3

목적 : 전리 방사선에 의해 유도되는 세포의 apoptosis에서 Fas:Fas ligand 상호 작용의 역할이 보고되고 있다. 본 연구는 Fas 변이를 보이는 Ipr 마우스를 이용하여 in vivo에서 Fas의 발현이 전리 방사선에 의해 유도되는 apoptosis에서 어떤 역할을 하는지 조사하고자 하였다. 대상 및 방법 : Fas의 변이를 보이는 $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스와 이의 대조군으로서 MRL/Mpj 마우스를 대상으로 하였다. 마우스는 8주령 웅성으로서 이들에게 전신 방사선을 조사하고 일정 시간 후 비장을 적출하였다. 조직을 hematoxylin-eosin 염색하여 apoptosis 유도 수준을 비교 분석하였다. 또한 apoptosis의 조절 물질인 p53, Bcl-2, Bax, $Bcl-X_L,\;Bcl-X_S$에 대하여 Western blotting을 시행하고 발현수준을 densitometry로 분석하여 관련된 기전을 연구하였다. 결과 : 25 Gy 방사선 조사 후 MRL/Mpj 마우스는 8시간째에 apoptosis가 최대로 많이 일어났고 24시간째에 거의 정상 수준에 가깝게 회복이 되었다. 반면 $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스에서는 4시간째에 apoptosis가 최대로 많이 일어났고 8시간째부터 회복되기 시작하였다. MRL/Mpj 마우스의 경우 apoptosis의 최대 유도 수준은 25 Gy 조사 후 8시간째에 $52.3{\pm}7.8%$이었으나, $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스는 같은 시간대에 $8.0{\pm}8.6\%$로서 $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스에서 apoptosis의 유도 수준이 유의하게 대조군 보다 낮은 것으로 나타났다(p<0.05). 유전물질의 발현에서 25 Gy 방사선 조사후 MRL/Mpj 마우스에서는 p53은 1시간부터 증가를 보여 8시간째에 최대치인 3배를 보였으며, $Bcl-A_L$과 $Bcl-X_S$은 1시간부터 증가를 보여 12시간째에 각각 최대치인 3.3배, 3배를 보였다. 그러나 Bcl-2와 Bax는 뚜렷한 증감을 보이지 않았다. MRL/Mpj 마우스에서 p53, $Bcl-X_L$ 및 $Bcl-X_S$ 등의 발현이 방사선에 의하여 유의하게 증가한 데 반하여 $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ 마우스에서는 p53, Bcl-2, $Bcl-X_L,\;Bcl-X_S$ 및 Bax 등 분석한 유전자 산물 어느 것도 뚜렷한 증감을 보이지 않았다. 결론 : Fas의 변이가 있는 Ipr 마우스에서 방사선에 의한 apoptosis가 대조군보다 현저하게 낮게 나타났고 이는 방사선에 의한 p53의 유도가 미약한 것과 연관된 것으로 나타났다. 방사선에 의한 apoptosis 유도에 Fas의 역할이 매우 중요한 것으로 보인다. Purpose : It has been recognized that interaction of the Fas : Fas ligand plays an important role in radiation-induced apoptosis. The purpose of this study was to investigate the role of Fas mutation in radiation-induced apoptosis in vivo. Materials and Method : Mice with mutations in Fas, $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$, and its normal control, MRL/Mpj, were used in this study. Eight-week old male mice were given whole body radiation. After irradiation, the mice were killed and their spleens were collected at different time intervals. Tissue samples were stained with hematoxylin-eosin and the numbers of apoptotic cells were scored. Regulating molecules of apoptosis including p53, Bcl-2, Bax, $Bcl-X_L,\;and\;Bcl-X_S$ were also analyzed by Western blotting. Results : At 25 Gy irradiation, the level of apoptosis reached the peak value at 8 hr after radiation and recovered to the normal value at 24 hr after radiation in MRL/Mpj mice. In contrast, the peak apoptosis level appeared at 4 hr after radiation in $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$. At 8 hr after radiation, the levels of apoptosis in MRL/Mpj mice and $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ mice were $52.3{\pm}7.8\%\;and\;8.0{\pm}8.6\%$, respectively (p<0.05). The expression of apoptosis regulating molecules, p53, $Bcl-X_L\;and\;Bcl-X_S$, increased in MRL/Mpj mice in response to radiation; p53 with a peak level of 3-fold at 8 h, $Bcl-X_L$ with a peak level of 3.3-fold at 12 h, and $Bcl-X_S$ with a peak level of 3-fold at 12 h after 25 Gy radiation. Bcl-2 and Bax did not show significant change in MRL/Mpj mice. However in $MRL/Mpj-Fas^{Ipr}$ mice, the expression levels of p53, Bcl-2, Bax, $BCl-X_L\;and\;BCl-X_S$ showed no significant change. Conclusion : The level of radiation-induced apoptosis was lower in Fas mutated mice, Ipr, than in control mice. This seemed to be related to the lack of radiation-induced p53 activation in the Ipr mice. This result suggests that Fas plays an important role in radiation-induced apoptosis in vivo.

간세포암종 수술 후 발생한 간 외 전이 병변에 대해 폐절제술, 방사선치료, 전신 항암치료로 완전 관해된 증례

김영진 ( Yeong Jin Kim ),이혜원 ( Hye Won Lee ),이지훈 ( Ji Hoon Lee ),성진실 ( Jin Sil Sung ),김도영 ( Do Young Kim ) 대한간암학회 2016 대한간암학회지 Vol.16 No.1

Surgical resection is mainstay treatment of hepatocellular carcinoma (HCC). However, its prognosis is poor, because of the high incidence of HCC recurrence (cumulative 5-year HCC recurrence rate of 70-80%). The most common site of HCC recurrence is the remnant liver, and extrahepatic recurrence occurs in 6.7-13.5% of patients. Because the tumor characteristics in extrahepatic recurrence are usually multiple and aggressive, the optimal treatment modality has not yet been determined. We report a case of complete remission and long term survival over 60 months in patient with extrahepatic metastasis after curative resection of HCC by aggressive treatment, which include lung resection for lung metastasis, radiotherapy for mediastinal lymph node metastasis, and systemic chemotherapy. (J Liver Cancer 2016;16:63-66)

Interstitial Hyperthermia by Radiofrequency Needle Electrode System : Phantom and Canine Brain Studies

이형식,추성실,성진실,서창옥,김귀언,노준규,김영수,김선호,정상섭,한은경,김태승,Lee, Hyung-Sik,Chu, Sung-Sil,Sung, Jin-Sil,Suh, Chang-Ok,Kim, Gwi-Eon,Loh-John-Juhn-Kyu,Kim, Young-Soo,Kim, Sun-Ho,Chung, Song-Sup,Han, Eun-Kyung,Kim, Tae-S The Korean Society for Radiation Oncology 1991 Radiation Oncology Journal Vol.9 No.2

8MHz 라디오파를 이용한 자입식 온열치료를 위한 기초실험의 일환으로 조직등가물을 이용하여 다양한 needle electrode의 배열을 통한 적정 온도분포를 규명하고자 하였고, 직접 개의 뇌실질에 자입 온열요법을 시도하여 이에 따른 조직 병리학적 소견을 관찰하고자 하였다. 조직등가물 실침에서 저자들은 needle electrode 1 cm 간격의 정방형 배치에서 횡단면상 $90\%$ relative SAR 분포가 약 1.25 cm 반경의 균일한 원형으로 관찰됨을 알 수 있었고 종단면상 needle electrode의 길이에 따라 균일한 온도분포가 이루어짐을 관찰할 수 있었다. 정상 개의 뇌실질에 자입하여 직접 정방형의 중심을 $43^{\circ}C$로 유지하며 50분간 온열요법을 시행한 후 관찰한 조직 병리학적 소견은 liquefactive necrosis, pyknosis of neuronal element 및 Polymorphonuclear leukocytes들이 회백질에서 급성기에 관찰 되었고 liquefactive necrosis 주위에 lipid-laden macrophage들이 관찰됨이 공통적인 특징 이었으며 후기 변화로 괴사조직 주위로 신경교세포의 증식이 관찰되었다. An interstitial radiofrequency needle electrode system was constructed for interstitial heating of brain tissue. Radiofrequency electrodes with Thermotron RF 8 were tested in an agar phantom and in a normal canine brain to determine how variations in physical factors affected temperature distributions. Temperature distributions were checked after heating with 1 mm diameter needle electrode implants on the corners of 1 and 2 cm squares in a phantom and plot isotherms for various electrodes arrangement. We observed that the 1 cm square array would heat a volume with a 1.25 cm radius circular field cross section to therapeutic temperatures ($90\%$ relative SAR using Tm) and the 2 cm square array with a 1.75 cm radius rectangular field with central inhomogeneity. With 2 cm long electrode implants, we observed that the 1 cm square array would heat a 3 cm long sagittal section to therapeutic temperature ($90\%$ relative SAR using Tm). We found that radiofrequency electrodes could be selected to match the length of the heating area without affecting its performance. The histopathological changes associated with RF heating of normal canine brains have been correlated with thermal distributions. RF needle electrode heating was applied for 50min to generate tissue temperatures of $43^{\circ}C$. We obtained a quarter of the heated tissue material immediately after heating and sacrificed at intervals from $7\sim30$days. The acute stage (immediately after heating) was demonstrated by liquefactive necrosis, pyknosis of neuronal element in the gray matter and by some polymer-phonuclear leukocytes infiltration. The appearance of lipid-laden macrophages surrounding the area of liquefaction necrosis was demonstrated in all three sacrificed dogs. Mild gliosis occurring around the necrosis was demonstrated in the last sacrificed (Days 30) canine brain.

Milan 기준을 넘는 간세포암종에서 방사선색전술, 간동맥 화학요법 및 정위체부방사선치료를 통한 Down-staging 후 성공적인 생체간이식을 시행한 1예

김영진 ( Yeong Jin Kim ),정연승 ( Yeon Seung Chung ),김범경 ( Beom Kyung Kim ),성진실 ( Jin Sil Sung ),김도영 ( Do Young Kim ) 대한간암학회 2017 대한간암학회지 Vol.17 No.2

Liver transplantation for patients with hepatocellular carcinoma (HCC) within the Milan criteria generally yields a 4-year overall survival rate of 75% and 4-year recurrence free survival rate of 83%. But, many HCC patients present with the disease beyond the Milan criteria. On the other hands, the overall survival of patients with advanced HCC with portal vein invasion is very poor. We report a case of successful living donor liver transplantation for advanced HCC with portal vein invasion by down-staging through radioembolization, hepatic arterial infusion chemotherapy, and stereotactic body radiation therapy. (J Liver Cancer 2017;17:182-185)

Effects of Radiofrequency Induced Local Hyperthermia on Normal Canine Liver

서창옥,노준규,신현수,이형식,문성록,성진실,추성실,김귀언,한은경,박찬일,Suh Chang Ok,Loh. John J.K.,Shin Hyun Soo,Lee Hyung Sik,Moon Sun Rock,Seong Jin Sil,Chu Sung Sil,Kim Gwi Eon,Han Eun Kyung,Park Chan Il The Korean Society for Radiation Oncology 1991 Radiation Oncology Journal Vol.9 No.2

간조직에 온열치효를 시행시 출현하는 조직병리학적 소견 및 혈액의 생화학적 소견을 관찰하고자 13마리의 정상 간에 8 MHz 라디오파를 이용한 온열치료를 시 행하였다. $42\pm0.5^{\circ}C$로 30분간 온열치료를 받은 군(제 1 군, n=5), $45\pm0.5^{\circ}C$로 30분간 온열치료를 받은 군(제 2군, n=5) 및 온열치료를 받지않은 대조군(n=3)으로 나누어 분석하였을때, 혈액의 SGOT의 SGPT는 온열치료를 시행한 두군 공히 증가된 소견을 보였고 제 1군에서는 간세포의 부종소견외 특이한 조직병 리학적소견이 관찰되지않아 가역성 변화로 생각되었지만 제 2군에서는 간세포의 심한 괴사소견이 관찰되어 있는 불가역성의 가조직 손상으로 생각되었다. 이상의 결론으로 유추할때 임상에서 행하여지는 간암의 온열치료시에 정상 가조직의 손상을 가능한 방지하기위하여는 정확한 종괴의 구역에 치료온도의 주의깊은 관찰이 요구된다. In order to assess the effects of radiofrequency-induced local hyperthermia on the normal liver, histopathologic findings and biochemical changes after localized hyperthermia in canine liver were studied. Hyperthermia was externally adminsitered using the Thermotron RF-8 (Yamamoto Vinyter Co., Japan; Capacitive type heating machine) with parallel opposed electrodes. Thirteen dogs were used and allocated into one control group (N=3) and two treatment groups according to the treatment temperature. Group I (N=5) was heated with $42.5\pm0.5^{\circ}C$ 30 minutes, and Group II (N=5) was heated with $45\pm0.5^{\circ}C$ for 15-30 minutes. Samples of liver tissue were obtained through a needle biopsy immediately after hyperthermia and T,14, and 28 days after treatment. Blood samples were obtained before treatment and W, 3,5, 7,14 and 28 days after treatment and examined for SGOT, SGPT and alkaline phosphatase. Although SGOT and SGPT were elevated after hyperthermia in both groups (three of five in each group), there was no liver cell necrosis or hyperthermia related mortality in Group 1. A hydropic swelling of hepatocytes was prominent histologic finding. Hyperthermia with $45^{\circ}C$ for 30 minutes was fatal and showed extensive liver cell necrosis. In conclusion, liverdamage dy heat of $42.5\pm0.5^{\circ}C$ for 30 minutes is reversible, and liver damage by heat of $45\pm0.5^{\circ}C$ for 30 minutes can be fatal or irreversible. However, these results cannot be applied directly to human trial. Therefore, in erder to apply hyperthermic treatment on human liver tumor safely, close obsewation of temperature with proper thermometry is mandatory. Hyperthermic treatment should be confined to the tumor area while sparing a normal liver as much as possible.

신경회로망을 이용한 4차원 방사선치료에서의 조사 표적 움직임 예측

이상경,김용남,박경란,정경근,이창걸,이익재,성진실,최원훈,정윤선,박성호,Lee, Sang-Kyung,Kim, Yong-Nam,Park, Kyung-Ran,Jeong, Kyeong-Keun,Lee, Chang-Geol,Lee, Ik-Jae,Seong, Jin-Sil,Choi, Won-Hoon,Chung, Yoon-Sun,Park, Sung-Ho 한국의학물리학회 2009 의학물리 Vol.20 No.3

호흡으로 인한 방사선 치료 표적의 움직임을 고려함으로써 치료 성적 향상과 동시에 주변 장기 보호를 지향하는 4차원 방사선 치료의 구현, 성능 개선의 연구가 활발히 진행되고 있다. 환자가 자연스럽게 호흡하도록 하는 장점이 있는 호흡 동기방식이나 종양추적방식을 사용하는 경우, 방사선조사 표적의 움직임을 예측, 방사선조사 시 이를 보정하여 줌으로써 방사선치료 효과를 극대화할 수 있다. 신경회로망은 통계 수식에 의존하지 않고 주어진 자료를 표현하는 일종의 규칙을 찾아내므로, 방사선 치료 표적의 실시간 움직임과 같은 비선형성을 가진 시계열(Time Series)을 표현하는 데에 유리하다. 본 연구에서는 신경회로망 예측 알고리즘의 4차원 방사선치료에 적용 가능성을 평가하였다. Multi-layer Perceptron으로 신경회로망을 구성하였고 Scaled Conjugate Gradient 알고리즘을 신경회로망 학습 알고리즘으로 사용하였다. RPM 시스템을 이용하여 획득한 실제 임상 현장의 환자에 대한 호흡 자료를 기반으로 학습한 신경회로망 예측 결과를 RPM 시스템의 측정치와 상호 비교하였다. 10명의 환자에의 적용 결과, 신경회로망 학습에 사용된 자료가 환자의 호흡 범위 전체를 포함하지 않는 경우를 제외하고는, 최대절대오차 3 mm 미만의 우수한 예측 성능을 보였다. 학습 영역 이외의 호흡 자료 예측 시 발생하는 상당한 오차는 신경회로망의 외삽에 대한 학습능력 부족을 보이는 것으로, 오차의 원인을 제거하기 위한 일환으로, 호흡자료를 측정할 때 최대 호흡을 하도록 하여 충분한 학습 자료를 확보하는 방안을 고려해 볼 수있겠다. 4차원 방사선치료 시스템 성능 개선에의 직접 활용을 위하여, 다양한 시스템 대기시간에 따른 예측 성능 평가와 방사선 조사 장치와 연동, 실용 타당성 검증의 추가 연구가 진행될 것이다. Studies on target motion in 4-dimensional radiotherapy are being world-widely conducted to enhance treatment record and protection of normal organs. Prediction of tumor motion might be very useful and/or essential for especially free-breathing system during radiation delivery such as respiratory gating system and tumor tracking system. Neural network is powerful to express a time series with nonlinearity because its prediction algorithm is not governed by statistic formula but finds a rule of data expression. This study intended to assess applicability of neural network method to predict tumor motion in 4-dimensional radiotherapy. Scaled Conjugate Gradient algorithm was employed as a learning algorithm. Considering reparation data for 10 patients, prediction by the neural network algorithms was compared with the measurement by the real-time position management (RPM) system. The results showed that the neural network algorithm has the excellent accuracy of maximum absolute error smaller than 3 mm, except for the cases in which the maximum amplitude of respiration is over the range of respiration used in the learning process of neural network. It indicates the insufficient learning of the neural network for extrapolation. The problem could be solved by acquiring a full range of respiration before learning procedure. Further works are programmed to verify a feasibility of practical application for 4-dimensional treatment system, including prediction performance according to various system latency and irregular patterns of respiration.

치료법에 관계없이 간암종 치료 후 간부전 증례 진행성 간세포암종에서 동시 항암화학방사선 치료 후 발생한 급성 간기능 악화 2예

김명환 ( Myoung Hwan Kim ),안상훈 ( Sang Hoon Ahn ),백용한 ( Yong Han Paik ),이관식 ( Kwan Sik Lee ),전재윤 ( Chae Yoon Chon ),문영명 ( Young Myoung Moon ),성진실 ( Jin Sil Seong ),한광협 ( Kwang Hyub Han ) 대한간암학회 2005 대한간암학회지 Vol.5 No.-