CT 관전압이 상용 전산화치료계획장치의 선량계산에 미치는 영향

강세권,조병철,박희철,배훈식 한국의학물리학회 2004 의학물리 Vol.15 No.1

CT관전압 및 기종의 변화에 따른 전자밀도 환산곡선 값의 변화가 상용 전산화치료계획장치의 선량계산 결과에 미치는 영향을 고찰하였다. CT기종 및 관전압을 달리하며 전자밀도 환산용 팬톰에 대한 CT 영상을 얻어서 여러 조직등가물질에 대해 전자밀도와 CT수의 관계를 구하였다. 동일 전자밀도에 대해 관전압이 감소함에 따라 고밀도의 골조직으로 갈수록 큰 CT수를 보였으며, 연조직에서는 거의 차이가 없었다. 전자밀도 환산곡선 값의 변화가 선량계산 결과에 미치는 정도를 알아보기 위하여 치료계획장치 상에서 폐조직과 골조직을 포함하는 물 팬톰을 그려서 만들고, 이들 가상 조직의 후방 위치에서 6 MV 광자선에 의한 선량을 계산하였다. 그 결과 폐조직, 물, 골조직의 순서로 선량이 높았으며, 골조직에 의한 선량은 관전압이 낮을수록 높은 값을 보였고, 이는 10 MV의 경우에도 동일하였다. 임상 적용의 예로서 폐 및 골반 부위의 CT 영상을 이용한 선량계산에서는 6 MV 및 10 MV모두 전자밀도 환산곡선 값의 변화에 따른 차이는 없었으며, 전자밀도 환산곡선을 구하는데 이용한 CT 기기와 선량을 계산하는데 이용한 영상을 얻은 CT 기기가 다른 데서 오는 것으로 판단되는 오차로서 최대 1.5%의 상대선량차이를 보였다. The relationship between the dose calculated with a radiotherapy treatment planning system (RTPS) and CT number verses the relative electron density curve was investigated for various CT voltages and beam qualifies. We obtained the relationship between the CT numbers and electron densities of the tissue equivalent materials for various CT voltages and beam qualifies. At lower CT voltages, the higher density materials, like cortical bone, showed larger CT numbers and the soft tissues showed no variations. We peformed a phantom study in a RTPS, where a phantom consisted of lung and bone legions in water. We calculated the dose received behind the lung and bone regions for 6 MV photon beams, in which the regions below the lung, water and bone received higher doses in this listed order. The result was the same for 10 MV photon beams. For the clinical application, the doses were calculated for the lung and pelvis. No difference was observed when using different electron density conversion tables with various CT voltages from a same CT. A relative dose difference of 1.5% was obtained when the CT machine for the density conversion table was different from that for the CT image for planning.

제작된 선량 검증용 IMRT 팬텀의 몬테칼로 시뮬레이션: 예비적 연구

강세권,정광호,주라형,조병철,오도훈,김수산,김경주,배훈식,한영이,신은혁,박성호,임천일,Kang, Sei-Kwon,Cheong, Kwang-Ho,Ju, Ra-Hyeong,Cho, Byung-Chul,Oh, Do-Hoon,Kim, Su-SSan,Kim, Kyoung-Ju,Bae, Hoon-Sik,Han, Young-Yih,Shin, Eun-Hyuk,Park, 한국의학물리학회 2007 의학물리 Vol.18 No.3

세기조절방사선치료(Intensity modulated radiation therapy, IMRT) 선량의 정확도를 원격으로 점검할 수 있는 시스템 구축을 목적으로, 두경부용 팬텀을 제작하였다. 팬텀은 공기 및 뼈 구조물의 교체 장착을 통해, 균질 혹은 비균질 팬텀으로 이용할 수 있다. 일차적으로 단일 빔 및 세 빔의 조사에 대한 몬테칼로(Monte Carlo, MC) 전산모사를 시행하고, 이온 전리함 및 열형광선량계(thermoluminescent dosimeter, TLD)를 이용한 측정과 비교하였다. TLD의 판독은 독립된 두 기관에서 수행하였다. 단일 빔의 경우, 균질 및 비균질 팬텀에 대한 이온 전리함 측정 결과는 MC전산모사 결과와 대체로 2% 수준에서 일치하였으며, TLD 의 경우에는 기관에 따라 2% 혹은 7%수준의 차이를 보였다. 세 빔을 이용한 비교의 경우에는, 이온 전리함은 -5% 수준, TLD의 경우에는 $+2{\sim}+3%$ 수준의 차이를 보였다. 원격 선량 검증을 위해서는 TLD 판독의 신뢰도 향상이 필요한 것으로 판단되었다. MC 전산모사는 새로운 팬텀 개발 시에, 선량 측정값의 신뢰도 확보에 이용될 수 있다. A head-and-neck phantom was designed in order to evaluate remotely the quality of the delivery dose of intensity modulated radiation therapy (IMRT) in each institution. The phantom is homogeneous or inhomogeneous by interchanging the phantom material with the substructure like an air or bone plug. Monte Carlo simulations were executed for one beam and three beams to the phantom and compared with ion chamber and thermoluminescent dosimeter (TLD) measurements of which readings were from two independent institutions. For single beam, the ion chamber results and the MC simulations agreed to within about 2% TLDs agreed with the MC results to within 2% or 7% according to which institution read the TLDs. For three beams, the ion chamber results showed -5% maximum discrepancy and those of TLDs were $+2{\sim}+3%$. The accuracy of the TLD leadings should be increased for the remote dose monitoring. MC simulations are a valuable tool to acquire the reliability of the measurements in developing a new phantom.

Implementation and Evaluation of the Electron Arc Plan on a Commercial Treatment Planning System with a Pencil Beam Algorithm

강세권,박소아,황태진,정광호,이미연,김경주,오도훈,배훈식,Kang, Sei-Kwon,Park, So-Ah,Hwang, Tae-Jin,Cheong, Kwang-Ho,Lee, Me-Yeon,Kim, Kyoung-Ju,Oh, Do-Hoon,Bae, Hoon-Sik Korean Society of Medical Physics 2010 의학물리 Vol.21 No.3

현재 이용되고 있는 상용 치료 계획시스템은 대부분의 치료용 선형가속기가 제공하는 전자선 회전 방식의 치료 기능을 제공하지 않고 있으며, 이것은 전자선 회전 치료가 널리 이용되지 못하는 한 가지 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 Varian 21-EX에 대해, pencil beam 기반의 Pinnacle3 (ver. 7.4f)를 이용한 전자선 회전 치료를 위한 커미셔닝을 한 후, 치료 계획을 세웠으며, 그 정확도를 평가해 보았다. 회전 빔은 폭이 일정한 조사빔을 규칙적으로 반복해서 구현하였으며, 필름과 점 선량을 측정하였다. 치료계획 시스템의 모델링 단계에서, 측정된 깊이 선량분포는 모델링의 계산과 1% 내에서 일치하였으나, 가로 선량분포의 경우에는 모델링 계산이 측정보다 작아서, 50% 선량값을 기준으로 할 때, 6 MeV는 distance-to-agreement (DTA) 값이 5.1 mm, 12 MeV의 경우에는 6.7 mm이었다. 인체모형 팬텀을 대상으로한 점 선량 및 필름 측정의 경우, 계산과 측정은 10% 이상의 차이를 보였다. Pencil beam 기반의 전자선 회전 치료 계획은 정량적인 기준으로 삼기에는 부족해서 선량 분포에 대한 정성적인 참고에만 머물러야 하며, 환자 치료 전에 측정을 통해 선량 확인이 필요하다. Less execution of the electron arc treatment could in large part be attributed to the lack of an adequate planning system. Unlike most linear accelerators providing the electron arc mode, no commercial planning systems for the electron arc plan are available at this time. In this work, with the expectation that an easily accessible planning system could promote electron arc therapy, a commercial planning system was commissioned and evaluated for the electron arc plan. For the electron arc plan with use of a Varian 21-EX, Pinnacle3 (ver. 7.4f), with an electron pencil beam algorithm, was commissioned in which the arc consisted of multiple static fields with a fixed beam opening. Film dosimetry and point measurements were executed for the evaluation of the computation. Beam modeling was not satisfactory with the calculation of lateral profiles. Contrary to good agreement within 1% of the calculated and measured depth profiles, the calculated lateral profiles showed underestimation compared with measurements, such that the distance-to-agreement (DTA) was 5.1 mm at a 50% dose level for 6 MeV and 6.7 mm for 12 MeV with similar results for the measured depths. Point and film measurements for the humanoid phantom revealed that the delivered dose was more than the calculation by approximately 10%. The electron arc plan, based on the pencil beam algorithm, provides qualitative information for the dose distribution. Dose verification before the treatment should be mandatory.

Evaluation of the Radiochromic Film Dosimetry for a Small Curved Interface

강세권,박소아,황태진,정광호,한태진,김해영,이미연,김경주,배훈식,Kang, Sei-Kwon,Park, Soah,Hwang, Taejin,Cheong, Kwang-Ho,Han, Taejin,Kim, Haeyoung,Lee, Me-Yeon,Kim, Kyoung Ju,Bae, Hoonsik Korean Society of Medical Physics 2012 의학물리 Vol.23 No.4

눈꺼풀에 발생한 종양의 치료를 위해서는 종종 고에너지 전자선이 이용되며, 이 경우 환자의 시력 보호를 위해 금속차폐체를 눈꺼풀과 안구 사이에 삽입하고 방사선 치료를 시행한다. 차폐체에 접한 눈꺼풀 안쪽의 방사선량 확인을 위해서는 매우 작은 측정도구가 필요하며, 굽은 경계면의 특성상 유연한 측정도구가 바람직한데, radiochromic 필름 도시메트리는 이 목적에 매우 적합하다. 작으면서도 휘어진 경계면을 따라서 선량을 측정하기 위해, 눈꺼풀 팬텀과 차폐체 사이에 3-mm 폭의 EBT2 필름 띠를 삽입하고, 6MeV의 전자선을 조사 후, 선량분포를 얻었다. 금속차폐체와 동일한 크기로 아크릴 재질의 차폐체를 제작하여, 금속인공영상물이 없는 CT 영상을 얻은 후, 이를 이용하여 몬테칼로 전산모사를 수행하였다. 전산모사에서는 실제 안구차폐체의 재질을 따라 텅스텐, 알루미늄 및 스테인레스 스틸 등의 물질 정보를 이용하였다. 이렇게 얻은 전산모사 결과는 필름 측정과 2.1% 내에서 일치하였다. 밀리미터 크기 정도로 작고 또한 휘어진 영역에서 radiochromic 필름 도시메트리는 취급도 용이할 뿐만 아니라 만족스런 정확도를 보여주고 있다. A tumor on the eyelid is often treated using a high-energy electron beam, with a metallic eye shield inserted between the eyelid and the eyeball to preserve the patient's sight. Pretreatment quality assurance of the inner eyelid dose on the metallic shield requires a very small dosimetry tool. For enhanced accuracy, a flexible device fitting the curved interface between the eyelid and the shield is also required. The radiochromic film is the best candidate for this device. To measure the doses along the curved interface and small area, a 3-mm-wide strip of EBT2 film was inserted between the phantom eyelid and the shield. After irradiation with 6 MeV electron beams, the film was evaluated for the dose profile. An acrylic eye shield of the same size as the real eye shield was machined, and CT images free from metal artifacts were obtained. Monte Carlo simulation was performed on the CT images, taking into account eye shield material, such as tungsten, aluminum, and steel. The film-based interface dose distribution agreed with the MC calculation within 2.1%. In the small (millimeter scale) and curved region, radiochromic film dosimetry promises a satisfactory result with easy handling.

모델기반 광자선량 계산방식을 사용하는 전산화치료계획장치의 모델변수 결정에 있어 몬테카를로 모사법에 의해 유도된 방사선 물리량의 직접 적용 가능성에 대한 연구

강세권,박희철,배훈식,조병철 한국의학물리학회 2004 의학물리 Vol.15 No.2

모델 기반으로 광자선 선량을 계산하는 전산화치료계획장치를 취역검사(commissioning)하기 위해서는 많은 파라미터들을 조절해가면서 측정된 심부선량 및 가로방향선량분포 등을 맞추어야한다. 우리는 몬테카를로 전산 모사를 이용하여 Pinnacle$^3$ 시스템의 취역검사에 필요한 광자선의 에너지 스펙트럼, 오염 전자(contaminant electron), 축외선질연화(off-axis softening) 및 입자 유량 증가 등을 기술하는 파라미터들을 구하였다. 몬테칼로 계산을 통해 실험으로는 측정이 쉽지 않은 이러한 양들의 변화량을 알 수 있었으나 축외선질연화 및 입자 유량 증가 변수의 경우에는 Pinnacle$^3$ 시스템을 이용한 계산과 측정값에 불일치를 보였다. 전산화치료계획장치의 취역검사에 몬테카를로 방식으로부터 얻은 파라미터 값을 그대로 이용하는 문제는 추가 연구가 필요하다. The commissioning of a model-based treatment planning system requires many parameters to fit the measured depth doses and transverse profiles. For the commissioning of the Pinnacle$^3$ system, through the Monte Carlo (MC) simulation, the necessary parameters, including the photon spectrum, contaminant electrons, off-axis softening and fluency of photons, were observed. Through the simulation the parameters contained valuable information, but the calculated results of the Pinnacle$^3$ using the MC-derived parameters showed discrepancies with those measured for the off-axis softening and the fluency of photons. Even though the MC calculation produces reasonable values for the commissioning, the thorough physical basis of the Pinnacle$^3$'s commissioning process is needed in order to directly use the MC derived parameters.

Convolution-Superposition 알고리즘을 이용한 치료계획시스템에서 공기가 포함된 표적체적에 대한 IMRT 플랜: 전립선 케이스

강세권,윤제웅,박소아,황태진,정광호,한태진,김해영,이미연,김경주,배훈식,Kang, Sei-Kwon,Yoon, Jai-Woong,Park, Soah,Hwang, Taejin,Cheong, Kwang-Ho,Han, Taejin,Kim, Haeyoung,Lee, Me-Yeon,Kim, Kyoung Ju,Bae, Hoonsik 한국의학물리학회 2013 의학물리 Vol.24 No.4

전립선에 대한 IMRT 치료계획을 작성 시 CTV를 확장해서 PTV를 얻을 때 가끔 직장 내의 공기가 포함되는 경우가 있는데, 공기의 처리 여부에 따라 선량 처방에 문제가 발생한다. 이 경우 IMRT 플랜의 최적화 과정에서 다음과 같은 세 가지 가능성을 생각해 볼 수 있다: PTV에 포함된 공기를 원래의 공기밀도로 두는 경우('airOpt'), 포함된 공기의 밀도를 조직과 비슷하게 밀도 1로 하는 경우('density1Opt'), 공기 부분을 제외한 PTV를 고려하는 경우('noAirOpt'). 본 연구에서는 이 세가지 경우에 대해 7개 방향에서 10 MV 광자선으로 동일한 인자의 IMRT 플랜을 하였다. 평가를 위해서는 CTV를 복사한 후, PTV 내에서 직장 쪽으로 이동시켜 최악의 표적 위치 설정이 되도록 원래의 공기가 있는 부분에 위치하도록 해서 가상의 CTV를 만들었다. PTV의 선량커버(dose coverage)와 최대 선량값을 비교했을 때, density1Opt 플랜만이 임상적으로 적절하였다. airOpt 경우, PTV에 과도한 선량이 전달되었고 선량전달체적 또한 과도하였다. noAirOpt 경우에는 이동된 가상 CTV 위치에서 저선량을 보였다. 이 결과에 의하면, 전립선 IMRT 플랜의 작성에서 공기가 포함된 PTV의 경우 플랜의 최적화와 선량 처방을 하기 전에, PTV에 포함된 공기의 밀도를 밀도값 1로 변경하는 것이 적절하였다. 이 아이디어는 두경부 IMRT 플랜을 비롯하여, 표적체적 내에 공기가 포함된 기타 경우에도 그대로 적용가능한 것으로 판단되며, 추가연구를 진행 중이다. In prostate IMRT planning, the planning target volume (PTV), extended from a clinical target volume (CTV), often contains an overlap air volume from the rectum, which poses a problem inoptimization and prescription. This study was aimed to establish a planning method for such a case. There can be three options in which volume should be considered the target during optimization process; PTV including the air volume of air density ('airOpt'), PTV including the air volume of density value one, mimicking the tissue material ('density1Opt'), and PTV excluding the air volume ('noAirOpt'). Using 10 MV photon beams, seven field IMRT plans for each target were created with the same parameter condition. For these three cases, DVHs for the PTV, bladder and the rectum were compared. Also, the dose coverage for the CTV and the shifted CTV were evaluated in which the shifted CTV was a copied and translated virtual CTV toward the rectum inside the PTV, thus occupying the initial position of the overlap air volume, simulating the worst condition for the dose coverage in the target. Among the three options, only density1Opt plan gave clinically acceptable result in terms of target coverage and maximum dose. The airOpt plan gave exceedingly higher dose and excessive dose coverage for the target volume whereas noAirOpt plan gave underdose for the shifted CTV. Therefore, for prostate IMRT plan, having an air region in the PTV, density modification of the included air to the value of one, is suggested, prior to optimization and prescription for the PTV. This idea can be equally applied to any cases including the head and neck cancer with the PTV having the overlapped air region. Further study is being under process.

Indirect Check of the Stability of the Reference Ion Chamber Used for Accelerator Output Calibration

강세권,윤재웅,박소아,황태진,정광호,한태진,김해영,이미연,김경주,배훈식 한국물리학회 2014 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.65 No.9

A linear accelerator’s output is periodically checked by using a reference ion chamber which isalso periodically calibrated at the accredited standard dosimetry laboratories. We suggest a simpleprocedure for checking the chamber’s stability between calibrations by comparison with another ionchamber. To identify the long-term stability of chambers, we collected and assessed the dose-towaterconversion factors provided by standard laboratories for three chambers during a period offour years. To develop the chamber constancy check program, we used one Farmer-type reference ionchamber FC65-G, two ion chambers (CC13a and CC13b) and one CC01 ion chamber (IBA). Underthe accelerator, each chamber was placed inside the solid phantom and irradiated; the experimentalconfigurations were identical. To check the variation in charge collection of the reference chamber,we monitored the ratios of the FC65-G values over each chamber reading. Based on the errorpropagation of the two chamber ratios, we estimated the uncertainty of the output calibrationfrom the chamber variation. The calibration factors provided for the three chambers showed 0.04 0.12% standard deviations during four years. For procedure development, the reading ratios ofFC65-G over CCxx showed very good stability; the ratios of FC65-G over CC13a, CC13b and CC01varied less than 0.059, 0.087 and 0.248%, respectively, over five measurements. By ascribing possibleuncertainties of the ratio to the reference chamber alone, we could conservatively check the stabilityof the reference chamber for treatment safety. An extension of the chamber calibration period wasalso evaluated. In conclusion, we designed a stability check procedure for the reference chamberbased on a reading ratio of two chambers. This could help the user assess the chamber stabilitybetween periodic chamber calibration, and the associated patient treatment could be carried outwith enhanced safety.

방사선 치료에서 치료 표적과 조사 빔의 일치 정도 평가: 팬텀 연구

강세권,조병철,정광호,주라헝,김수산,김경주,최상규,배훈식,이레나,오도훈,Kang, Sei-Kwon,Cho, Byung-Chul,Cheong, Kwang-Ho,Ju, Ra-Hyeong,Kim, Su-Ssan,Kim, Kyoung-Ju,Choi, Sang-Gyu,Bae, Hoon-Sik,Lee, Re-Na,Oh, Do-Hoon 한국의학물리학회 2006 의학물리 Vol.17 No.4

CT와 치료계획시스템 및 다엽콜리메이터(Multi Leaf Collimator, MLC)를 이용한 방사선 치료의 전 과정을 팬텀에 대해 재현해 봄으로써, 치료계획상의 표적과 조사빔의 일치 정도를 평가해 보았다. 이를 위해, CT 및 그 레이저 정렬을 위한 팬텀을 제작하였으며, 치료실의 레이저 정렬을 손쉽게 할 수 있는 방법을 고안하였다. 조사빔의 확인에는 필름을 이용하였고, 조사빔과 실제 표적위치 사이의 정량적인 분석은 자체 제작한 프로그램을 이용하였다. 표적과 빔 중심의 불일치 정도는 테이블 각도에 따라 차이가 있었으며 시험에 이용된 치료기의 경우, 테이블 각도 에서 최대 2.0 mm의 차이를 보였다. MLC field에 대해 Winston-Lutz 테스트를 시행하여 $295^{\circ}$얻은 isocenter를 기준으로 다시 시험한 결과는 측정한 모든 테이블 각도에서 1.35 mm 이하였다. 표적과 빔 중심의 차이에 관한 이러한 평가는 실제 환자의 치료 계획 설정에 유용하게 이용될 수 있다. We evaluated the positional accuracy of the delivered beams to the target in a phantom by simulating the whole process of the radiation treatments Including CT scanning, planning and beam exposures with MLCs. For this purpose, a phantom was made to calibrate the alignment between the CT and the attached laser system. A new, convenient method was also devised to align the setup lasers in the treatment room. Film was used for the Identification of the delivered beam and analyzed with a homemade computer program. The positional differences between the target and the beam centers varied with the couch rotations. The accelerator we used showed a maximum discrepancy of 2.0 mm at the table angle of $295^{\circ}$. The same measurements based on the new isocenter from the Winston-Lutz test resulted in the maximum of 1.35 mm for all rotation angles. The evaluation of the differences between the target and the beam centers is useful for the treatment planning.

선량보강(Build-up) 영역에서의 광자선 깊이선량률 측정을 위한 검출기의 특성 비교

강세권,박석원,오도훈,박희철,김수산,배훈식,조병철,Kang Sei-Kwon,Park Suk Won,Oh Do Hoon,Park Hee Chul,Kim Su Ssan,Bae Hoonsik,Cho Byung Chul 한국의학물리학회 2005 의학물리 Vol.16 No.2

표면 선량을 포함한 선량보강(build-up) 영역에 대한 깊이선량률(percentage depth dose)을 측정하는 데 있어서 적절한 측정방법을 결정하기 위해 6 MV 광자선에 대해 Atiix와 Markus 평행평판형 이온함, 원통형이온함, 그리고 다이오드 검출기를 사용하여 측정, 비교하었다. Attix 이온함에 의한 측정을 기준으로 할 때, Markus 이온함의 측정은 민조사면(open field)에서 $2\%$ 내로 일치하였으나, 오염전자가 포함된 광자선의 경우에는 최대 $3.9\%$의 차이를 보였다. 원통형 이온함과 다이오드 선량계의 경우에는 이들 검출기가 물 팬텀에 완전히 잠긴 이후부터는 오염전자가 포함된 광자선에 대해서도 각각 $1.5\%$ 혹은 $1.0\%$ 내의 정확도를 보였다. 따라서 민조사면에서 표면선량을 포함한 깊이선량률을 정확히 측정하기 위해서는 평행평판형 이온함이 추천되나, 표면에서의 정확한 선량에 특별한 관심을 두는 경우가 아니면, 원통형 이온함이나 다이오드 선량계를 이용하여 선량보강영역의 깊이선량률을 측정하는 것은 양호한 결과를 준다고 할 수 있다. To determine the appropriate method out of various available methods to measure build-up doses, the measurements and comparisons of depth doses of build-up region including the surface dose were executed using the Attix parallel-plate ionization chamber, the Markus chamber, a cylindrical ionization chamber, and a diode detector. Based on the measurements using the Attix chamber, discrepancies of the Markus chamber were within $2\%$ for the open field and increased up to $3.9\%$ in the case of photon beam containing the contaminant electrons. The measurements of an cylindrical ionization chamber and a diode detector accord with those of the Attix chamber within $1.5\%\;and\;1.0\%$ and after those detectors were completely immersed in the water phantom. The results suggest that the parallel-plate chamber is the best choice to measure depth doses in the build-up region containing the surface, however, using cylindrical ionization chamber or diode detector would be a reasonable choice if no special care is necessary for the exact surface dose.

방사선치료 시 환자자세 확인을 위한 영상 분석 도구의 개발

조병철,강세권,한승희,박희철,박석원,오도훈,배훈식 한국의학물리학회 2003 의학물리 Vol.14 No.3

3차원 입체조형방사선치료(3D conformal radiation therapy; 3D-CRT) 및 세기조절방사선치료(intensity modulated radiation therapy; IMRT) 에서와 같은 정밀 방사선 치료기술이 보다 효과적으로 이루어지기 위해서는 환자자세 오차를 최소화해야 한다. 치료계획용적(PTV)을 정할 때 필요한 마진을 최대한 줄여 줌으로써 치료 병변에 선량을 집중시키고, 정상조직의 선량은 감소시킬 수 있게 되기 때문이다. 이러한 목적 하에 조사문 사진(portal film)을 치료계획시 얻은 기준 영상에 정합시켜 환자자세 오차를 정량적으로 분석할 수 있는 프로그램 도구를 개발하고자 하였다. 현재 본원에서 치료 위치 확인을 위해서는 치료 계획 시행 중에 얻은 모의치료 사진과 치료시 EC-L 필름(KODAK사, 미국)을 사용하여 찍은 조사문 사진을 주로 사용하고 있다. 이 외에도, 모의치료시 영상을 디지털 캡춰한 영상이나, 치료계획으로부터 얻은 디지털화재구성영상(digitally reconstructed radiograph; DRR)도 기준 영상으로 이용할 수 있도록 하였다. 프로그램 제작 툴로는 IDL5.4 (RSI사, 미국)를 사용하였다. 조사문사진의 가장 큰 단점인 영상 대조도를 증가시키기 위해, histogram-equalization, adaptive histogram equalization, 특히 CLAHE (contrast limited adaptive histogram equalization) 등의 영상처리 기능을 구현하였다. 영상 정합 방법으로는 기준 영상에 골반입구(pelvic inlet) 와 같은 위치에 윤곽선을 그리고, 이를 조사문 사진 상에 중첩시킨 다음, 조사문 사진의 동일 해부학적 위치에 일치되도록 이동하여 그 오차를 수치화하였다. 조사문 사진에 CLAHE 필터를 적용한 결과, 치료면 확인을 위해 이중 조사된 영역의 대조도를 월등히 향상시킬 수 있었다. 전후면과 측면 영상을 위 과정을 사용하여 정합시킴으로, 전후, 좌우, 상하 방향으로의 환자자세 차이를 정량화 할 수 있었다. 또한, CLAHE 영상처리 기법을 이용하여 조사문 사진의 화질을 현저하게 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 'view-box' 방식과 비교하여 치료 환자자세의 정확도를 수치화 시킴으로써 계통오차(systemic error)와 임의오차(random error) 등의 정량적 분석이 가능해졌다. 더 나아가 환자자세오차를 교정하는 프로토콜을 도입한다면, 보다 정확한 치료에 도움이 될 것으로 기대한다. In 3-dimensional conformal radiation therapy (3D-CRT) and intensity-modulated radiation therapy (IMRT), many studies on reducing setup error have been conducted in order to focus the irradiation on the tumors while sparing normal tissues as much as possible. As one of these efforts, we developed an image enhancement and registration tool for simulators and portal images that analyze setup errors in a quantitative manner. For setup verification, we used simulator (films and EC-L films (Kodak, USA) as portal images. In addition, digital-captured images during simulation, and digitally-reconstructed radiographs (DRR) can be used as reference images in the software, which is coded using IDL5.4 (Research Systems Inc., USA). To improve the poor contrast of portal images, histogram-equalization, and adaptive histogram equalization, CLAHE (contrast limited adaptive histogram equalization) was implemented in the software. For image registration between simulator and portal images, contours drawn on the simulator image were transferred into the portal image, and then aligned onto the same anatomical structures on the portal image. In conclusion, applying CLAHE considerably improved the contrast of portal images and also enabled the analysis of setup errors in a quantitative manner.