방사선 유도 노화 분비체 RKIP의 생체 내 분비 및 역할 규명

조은희 건국대학교 대학원 2017 국내석사

Radiation therapy which treats cancer by exposing high energy ra-diation into cancer cells is used widely as one of main methods at anti-cancer treatment. Although its weakness of radiation-resistant tumor generation and damage to the normal cells, radiation is being used as a revolutionary cancer treatment as the fastest way. Radiation exposure induces senescent process and prevents growth and spreading at cancer cells. Recent researches on radiation induced cancer senescence suggest not only discovering methods which induce senescent of cancer cells but also discovering secretome at radiation induced senescent process. In 2012, Lee and his colleges presented their research about the radiation induced senescent secretome RKIP, which was secreted from radiation exposed cancer. However, there are lack of following researches about the secretion pathways and immunological role of RKIP in vivo. Therefore, this research attempts to confirm RIKP se-cretion under radiation exposure and secreting pathways in vivo. Moreover, by confirming the RIKP expression and immunologic inter-action between tumor and immunologic organs, our research suggested possibility of anti-cancer effect related to RKIP in radiation therapy. We confirmed expression of RKIP in vitro at radiation exposed H460 strain. Also, we confirmed of RKIP expression in vivo at tumor induced mouse serum after radiation treatment. Moreover, we confirmed RKIP secretion through exosome using immunofluorescence methods. We observed increased expression of RKIP at tumor and tumor induced mouse spleen after radiation. Also, we observed changes of immune cell expression at marginal zone in tumor induced mouse spleen after radiation. Furthermore, by injecting recombined RKIP protein into the vein of a normal mouse, we confirmed activation of immune cells in the spleen. Based on our results, we showed that RKIP secreted through exosome pathway and seemed to move in second lymph organ to play a role in immune cell activation. In conclusion, we suggested that RKIP is possibly expected to be used in restoration of the immunity against organs damaged by the radiation exposure. 고 에너지의 방사선을 암세포에 조사하여 암을 치료하는 방사선 치료법 (radiation therapy)은 암 치료의 주된 방법 중 하나로 널리 사용되고 있다. 방사선 치료 시 방사선에 대해 저항성을 획득한 종양의 재성장 및 악성화 또는 방사선 조사에 의한 정상 세포들의 조직 손상 등의 단점에도 불구하고 방사선 치료법은 가장 빠르게 암세포를 제거할 수 있는 획기적인 치료법으로 사용되고 있다. 방사선을 암세포에 조사하면 암세포가 노화를 일으켜 암세포의 성장 및 전이가 억제되는 과정을 겪는다. 최근 이러한 방사선 유도 암세포 노화에 대한 연구는 방사선 대신 암세포의 노화를 유도시키는 물질의 발굴 또는 방사선 조사 시 분비되는 노화 분비체에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이재선 및 그의 동료들은 2012년도에 암세포에 방사선을 조사하였을 시 분비되는 방사선 유도 노화 분비체 RKIP에 대한 연구를 발표한 바 있다. 하지만 방사선 유도 노화 분비체인 RKIP이 어떠한 경로를 통해 분비되며 생체 내 종양 환경에 있어 방사선 조사 시 분비되는 RKIP의 면역학적 역할에 관한 연구는 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 방사선을 조사했을 시 RKIP의 분비 여부를 생체 내에서 확인하고, 그에 따른 분비경로를 밝히고자 하였다. 더 나아가, 종양 및 면역장기에서 RKIP의 발현 변화와 면역반응조절에 관한 가능성을 확인하여 방사선 치료의 항암효과 증진에 관한 가능성을 제시하고자 하였다. 우리는 방사선을 조사한 암 세포주의 상층액과 세포 내 및 종양 유발 생쥐의 혈청으로 RKIP이 분비됨을 확인하였다. 또한 미세소낭 (Exosome) 표지자와 RKIP의 면역형광염색을 통하여 RKIP이 미세소낭에 탑재되어 분비될 것이라는 가능성을 확인하였다. 그뿐만 아니라 방사선을 국소 조사 한 종양 유발 생쥐의 비장 내에서 RKIP 발현 증가와 비장 내 변연부 (marginal zone) 면역세포 발현에 변화가 있음을 관찰하였다. 그리고 정상 생쥐에 정제 RKIP 단백질을 정맥 주사하였을 시, 비장 내 면역세포 활성화를 확인하였다. 이를 종합 해볼 때, 종양 환경 내에서 방사선 조사 치료 시 분비되는 RKIP은 미세소낭 형태로 분비되어 혈액을 통해 2차 림프기관으로 이동하며 방사선 조사로 인해 타격 입은 생체 내 면역반응에 관여할 것으로 보인다. 이 연구결과를 활용한다면, 방사선 조사로 인해 손상된 생체 내 면역기관의 회복에 적용할 수 있을 것으로 보인다.

중재적방사선검사에서 환자 피폭선량에 관한 연구

박형신 한서대학교 건강증진대학원 2009 국내석사

To perform patient dose surveys in the major interventional radiology procedures as a mean of inter-institutional comparison and of establishing reference dose levels with the ultimate goal of optimizing patient doses in the field of interventional radiology. We reviewed patient dose survey data in the literature, performed patient dose surveys in the major interventional radiology procedures(TACE, AVF, PTBD, TFCA, GDC embolization). ESD(Entrance Skin Dose) was measured using TLD chips attached to the patient skin and ED(Effective Dose) was calculated using angiography unit-derived DAP. A survey about patient dose in interventional radiology was also performed with a questionnaire for interventional radiologists and we proposed a guideline for optimizing patient doses in the field of interventional radiology. The patient dose survey data in interventional radiology were very rare in the literature compared with those in diagnostic radiology. In TACE, the mean ED was 25.43 mSv and the mean ESD was 511.75mGy. The mean ED of TACE was not so high, but the cumulative dose should be followed up, because TACE is performed in repeated fashion. The maximum ESD of TACE was measured upto 4,346mGy and the deterministic effect should be considered during TACE with long procedure time. In AVF intervention, the mean ED was 0.28 mSv and the mean ESD was 31.77 mGy. In PTBD, the mean ED was 4.8 mSv and the mean ESD was 58.6 mGy. In TFCA, the mean ED was 22.6mSv and it was relatively high compared with data of other countries. In GDC embolization, the mean ED was not available, because GDC embolization was performed with old Image-Intensifier-type unit which dose not have unit-installed ionization chamber. However, the mean ESD of GDC embolization was so high, upto 2,264mGy, and further studies are needed to calculate the net ED of GDC embolization. Patient dose during interventional procedures is related with the difficulty of the procedure, fluoroscopy time, the number of angiographies and the treatment protocol. Continuous education and efforts should be made to optimize the patient dose in the field of interventional radiology. 중재적 방사선 시술의 영역이 점차 넓어지고 시술 빈도도 빠르게 증가하고 있지만 중재적 방사선 시술 시 환자가 받게 되는 피폭선량에 대해서는 자체적으로 조사되어 있는 데이터가 없고, 이에 대한 연구도 부족한 편이다. 따라서 본 연구의 목적은 주요 중재적 시술을 시행 받는 환자를 대상으로 각 시술 당 환자의 피폭선량을 측정 및 평가하여, 우리나라 환자들이 중재적 시술을 시행 받을 때에 받게 되는 방사선 피폭의 위험도를 평가하고, 중재적 방사선 시술 시 환자 피폭선량에 대한 기준선량 권고안을 마련하며, 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있는 방안을 모색하는데 있다. 각국의 중재적 방사선 분야에서의 환자 피폭선량을 조사하였고, 주요 병원에서 대표적인 중재적 시술을 대상으로 각 시술 당 환자가 받게 되는 피폭선량을 주요 신체 부위에 부착한 열형광선량계(TLD) chip을 이용하여 측정하였고, 혈관조영장비에서 얻어지는 면적선량(dose area product ; DAP) 값을 이용하여 유효선량(effective dose; ED)을 측정하였다. 중재적 방사선 분야에서의 환자 피폭선량과 관련된 연구와 자료는 진단 방사선 영역과는 달리 상당히 적은 편이었다. 이번 연구에서 TACE의 평균 ED는 25.43mSv로 나타났다. 다른 나라에 비해 높은 편은 아니지만, 몇 달 간격으로 반복적으로 시행 받아야 하는 시술의 특성상 누적선량(cumulative dose)에 주의를 기울일 필요가 있다. TACE의 평균 표면입사선량(ESD)은 511.75mGy로 비교적 안전한 편이나, 최대 ESD는 4346mGy까지 측정되어 시간이 오래 걸리는 일부 TACE 시술에서는 결정적 효과에 대해서도 시술자의 주의가 필요하다. AVF 시술과 PTBD의 평균 ED는 각각 0.28mSv와 4.8mSv로 비교적 낮은 수준의 환자 피폭선량을 보였다. TFCA의 경우 평균 ED는 22.6mSv로 다른 나라에 비해 상대적으로 높은 환자 피폭선량을 보였다. GDC embolization의 경우 대부분의 병원에서 DAP값이 지원되지 않는 구형장비를 사용하는 관계로, 이번 연구에서는 ED값을 구하지 못하였다. 하지만 평균 51.1분의 투시시간과 평균 2264mGy의 높은 ESD를 보이고 있어, ED 역시 상당히 높으리라 예상되며 이에 대한 추가연구가 필요하다. 또한 TFCA와 GDC embolization을 병행하여 시행하는 경우 약 3Gy의 선량이 피폭되므로 방사선으로 인한 장해를 방지하기 위해서 조사야를 변경하여 시술하는 것을 권고하며, 환자 피폭선량 저감화 방안으로 투시선량 mode의 낮은 단계 설정, 불필요한 영상 확대 지향, SID(Source-to-Image receptor Distance) 최소, SOD(Source-to-Object Distance) 최대, 부가필터 사용, FOV 축소, 펄스투시 사용 및 시술자의 숙련도를 높여 시술 시간을 단축할 것을 권고한다.

방사선사의 안전관리행태에 다른 건강지각과 건강증진행위

고종경 경북대학교 보건대학원 2009 국내석사

본 연구는 대구시에 소재하고 있는 5개 종합병원에 근무하고 대한방사선사협회(KRTA) 회원으로 등록된 방사선사를 대상으로 이들의 건강지각과 건강증진행위에 미치는 영향을 분석하여 향후 방사선사를 위한 효율적인 건강증진 프로그램 개발의 기초자료를 제공하고자 2009년 2월 2일부터 2월 14일까지 설문조사 후 SPSS통계 프로그램을 이용하여 분석한 결과는 다음과 같다. 일반적 특성 중 연령은 30-39세(42.8%)가, 결혼여부에서는 기혼자가 168명(78.1%), 학력은 전문대졸이 108명(50.2%), 연봉은 4000만원 이상이 가장 많았다. 건강지각 총 평균점수(2.87점)의 하위 영역별 점수가 미래건강 3.02점, 환자 역할 거부 3.02점, 저항성과 민감성 3.00점, 건강관심 2.88점, 과거건강 2.78점 순으로 건강지각이 잘 되고 있는 것으로 나타났고, 건강증진행위 총 평균점수(2.89점)의 하위 영역별 점수가 자아실현 3.25점, 대인관계 3.07점, 스트레스관리 2.80점, 영양 2.76점, 건강책임 2.75점 순이었으며, 운동은 2.46점으로 가장 낮은 점수를 나타냈다. 현재 근무부서에 따른 건강지각은 통계적으로 유의하지는 않았으나 방사선 종양학과 및 핵의학과에서 영상의학과 보다 건강지각 점수가 높게 나타났고, 과거건강 영역을 제외하고 근무경력이 많을수록 건강지각 점수가 높았고, 건강관심, 저항성과 민감성, 환자역할거부, 건강지각 총 평균점수에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 방사선 안전관리행태를 잘 할수록 건강지각 점수가 높았으며, 과거건강 영역을 제외한 모든 영역에서 통계적으로 유의하였다. 현재 근무부서에 따른 건강증진행위는 통계적으로 유의하지는 않았으나 방사선 종양학과 및 핵의학과가 자아실현, 건강책임, 영양, 대인관계지지, 스트레스관리, 건강증진행위 총 평균점수에서 영상의학과 보다 건강증진행위를 잘 하고 있는 것으로 나타났다. 스트레스관리 영역을 제외하고 근무경력이 많을수록 건강증진행위 점수가 높았고 통계적으로 유의하였으며, 방사선 안전관리행태는 건강증진행위 모든 영역에서 통계적으로 유의하였고, 운동 영역의 점수가 가장 낮았다. 업무적 특성에 따른 건강생활습관관련 특성을 Chi-square test 한 결과, 흡연과 관련하여 근무 경력만이 통계적으로 유의하게 나타났다. 건강지각에 영향을 미치는 요인에는 방사선 안전관리행태와 근무경력이 14.1%의 설명력을 나타내며, 건강증진행위에 영향을 미치는 요인으로 방사선 안전관리행태, 근무경력, 건강지각으로 나타났으며, 48.9%의 설명력을 나타내고 있다 이상의 결과, 방사선사 건강증진 행위의 실천정도를 높게 하기 위해서는 건강에 대한 지각이 필요하며, 특히 방사선 안전관리가 방사선사의 건강증진행위에 영향을 미치는 것을 인식하고 방사선 피폭선량의 경감과 방사선 방어 등의 안전관리에 대한 노력과 지속적이고 효율적인 방사선 안전관리 교육프로그램의 개발 및 방사선사의 건강증진을 위한 관리 시스템이 마련되어야 할 것이다. This study is an analysis of the effects of radiological technologists, who are registered as members of KRTA(The Korean Radiological Technologists Association) and currently work in general hospitals in Daegu, South Korea, to health perception and health promoting behavior. The study is designed to provide fundamental data to establish effective health improvement program for radiological technologists. The research materials for the study was collected from Feb 2, 2009 to Feb 14, 2009 using questioning method and analyzed through SPSS statistic program. The study results were summarized up as follows: Providing some characteristics of participants, most were in their thirties (42.8%), married (78.1%), college graduates (50.2%), and earn more than forty million won an year. The mean for health perception standards was 2.87 points. Among various criteria of health perception, future health status and denial of being patient marked highest score (3.02 points), and resistance/sensitivity (3.00 points), interest in health (2.88 points), past health status (2.78 points) followed. The mean for health promoting behavior standards was 2.87 points. Among various criteria of health promoting behavior, self-realization marked highest score (3.25 points), and personal relationships (3.07 points), stress management (2.80 points), nutrition (2.76 points), health responsibility (2.75 points) followed. Exercise (2.46 points) was the lowest. Health perception level based on offices was not statistically important; still, department of radio-oncology and department of nuclear medicine maintained higher score than department of radiology. Except for 'past health status' criterion, all health perception level including interest in health, resistance/sensitivity, and denial of being patient increased as personnel's working career became longer. In fact, this result was statistically important. Also, health perception level increased as radiation safety management behavior were conducted better; this result was also statistically important except for 'past health status' criterion. Health promoting behavior level based on offices was not statistically important but department of radio-oncology and department of nuclear medicine maintained higher score in general health promoting behavior, self-realization, health responsibility, nutrition, personal relationships, stress managements, and health promoting behavior total average point than department of radiology. Except for 'stress management' criterion, all health promoting behavior level increased as personnel's working career became longer and the result was statistically important. Radiation safety management behavior was statistically important for every criterion of health promoting behavior. After Chi-square test was conducted to check the effects of health-related habits from working environment, the study discovered that the relationship between smoking habit and working career was statistically important. Radiation safety management behavior and working career explained 14.1% of health perception variance while radiation safety management behavior, working career, and health perception explained 48.9% of health promoting behavior variance. In accordance with the results from this study, it is very essential to maintain high level of health perception to induce radiological technologists doing health promoting behavior tasks. In particular, the fact that radiation safety management affects radiological technologists's health promoting behavior tasks should be recognized. Thus, the efforts to maintain safe condition such as reducing level of radiation and providing radiation protection have to be continued. In addition, the training program for radiation safety management and the management system to improve radiological technologists's health status must be provided.

방사선사 관계 및 업무 특성과 조직유효성과의 관계 : 긍정심리자본의 조절효과

고길만 한국교통대학교 일반대학원 2020 국내박사

병원 조직에서 방사선사들은 행정직 종사자와 더불어 의사나 간호사들과 비교하면 상대적으로 이직률이 매우 낮고 근속기간이 긴 특성을 가진다. 이러한 특성을 가지는 방사선사들을 대상으로 관리자가 행하는 관계적 행동특성(진성리더십, 리더십 역량)과 직무에서 오는 업무적 특성(직무스트레스)이 조직유효성(조직몰입, 조직시민행동)에 미치는 영향에 관하여 확인하고, 관계적 행동특성(진성리더십, 리더십 역량)과 업무적 특성(직무스트레스)이 조직 유효성(조직몰입, 조직시민행동)에 미치는 영향에서 긍정심리자본의 조절역할을 실증적으로 확인하는 것을 연구의 목적으로 설정하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 관계적 행동특성(진성리더십, 리더십 역량)과 업무적 특성(직무스트레스)이 조직유효성(조직몰입, 조직시민행동)에 미치는 영향에 관하여 살펴보면, ①진성리더십, 리더십 역량 순으로 조직몰입에 유의한 정(+)의 영향을 미치고 있는 것으로 확인되었다. ②직무스트레스가 조직차원의 조직시민행동에 유의한 부(-)의 영향을 미치고 있는 것으로 확인되었다. ③진성리더십은 개인차원의 조직시민행동에 유의하게 정(+)의 영향을 미치고, 직무스트레스는 유의하게 부(-)의 영향을 미치고 있는 것으로 확인되었다. 둘째, 관계적 행동특성(진성리더십, 리더십 역량)과 업무적 특성(직무스트레스)이 조직유효성(조직몰입, 조직시민행동)에 미치는 영향에서 긍정심리자본의 조절효과를 살펴보면, ①진성리더십이 조직몰입에 미치는 영향에서 긍정심리자본은 유의한 정(+)의 조절효과를 가지고, 리더십 역량이 조직몰입에 미치는 영향에서 긍정심리자본은 유의한 부(-)의 조절효과를 가지는 것으로 확인되었다. ②진성리더십이 조직차원의 조직시민행동에 미치는 영향에서 긍정심리자본은 유의한 정(+)의 조절효과를 가지는 것으로 확인되었다. ③진성리더십이 개인차원의 조직시민행동에 미치는 영향에서 긍정심리자본은 유의한 부(-)의 조절효과를 가지는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 병원 방사선사 관리자는 조직구성원들을 진성리더십과 리더십 역량을 발휘하여 직무스트레스를 줄이고 조직구성원의 긍정심리자본을 향상시킬 수 있는 방안을 모색할 필요성이 있다고 할 수 있으며, 병원 조직에서 방사선사에게 필요한 리더십이 어떠한 것인지 확인할 수 있었다. 또한, 보건직 관리자 중에서 방사선사에게 국한되어 있지만, 직무 특성에 맞는 교육을 구성하고 훈련을 하는 경우에 활용될 수 있을 것으로 보인다. 이와 같은 연구 결과에도 불구하고 본 연구는 특정 시점에서의 횡단면적(cross-sectional) 연구에 국한되어 이루어진 만큼 상황적 특성에 따른 오염효과를 충분히 배제할 수 없고, 조직정치로 인한 영향력을 적절하게 반영할 수 없다는 한계점을 보였으며, 설문 응답에 대한 체계적 오차가 발생할 가능성이 있으며, 고르게 분포되지 않은 연령이나 직무 연한의 문제를 갖고 있다. 또한, 방사선사가 수행하는 다양한 업무와 직무 사이의 비교와 같은 심층적인 연구들이 추가로 이루어지지 못하였다. 따라서, 여러 방사선사 사이의 업무와 직무에서 각 업무나 직무에 필요한 리더십이 어떤 것이 있으며 어떠한 특성을 반영한 리더십과 리더십 역량이 각각의 방사선사에게 어떠한 역량이 필요한지에 대한 비교연구와 같은 추가적인 연구를 진행할 필요가 있다고 여겨진다.

치료방사선 표준측정시스템 연구 개발

김금배 경기대학교 대학원 2020 국내박사

Medical institutions that perform radiation therapy for the purpose of maintaining the safety of the patient's radiation therapy must make efforts to maintain the patient's radiation dose as prescribed by the doctor, and also must maintain an optimal state through periodic quality assurance of various radiation therapy devices. In addition, the radiation therapy institutes conducting international clinical study are verifying the output dose to the radiation therapy device in the form of dosimetry audits. In order to perform dosimetry audits at any institution, excellent knowledge and quality management work experience are the next most important. Rather, the traceability of radiation dose and the establishment of a quality measurement system must be reliably premised to ensure confidence in the behavior and results. Therefore, in the case of an independent dosimetry audit, it is preferably carried out through a program run by a secondary standard dosimetry laboratory(SSDL) that can provide traceability of medical radiation, or an internationally recognized institution(e.g., IAEA/WHO, U.S.A.). MD Anderson Cancer Center, Korea Laboratory Accreditation Scheme, etc.). Therefore, in this research paper, the following studies were conducted to prepare an independent quality audit program and evaluate its performance through a quality system approach. First of all, the dose characteristic evaluation of the glass dosimeter was performed using cobalt-60 of the SSDL called the Korea Laboratory Accreditation Scheme(KOLAS). In addition, the radiation dose sensitivity curve of the Gafchromic film and the characteristics of various film dosimetry software were evaluated using linear accelerator(LINAC) used for radiation therapy. Using the results, an output dose reading system using a glass dosimeter and a mechanical accuracy reading system using a Gafchromic film were implemented. Next, a total of three physical phantoms were developed to perform dosimetry audits for Linear Accelerator, Tomotherapy, and CyberKnife, individually. These are a phantom for measuring output dose using a glass dosimeter and for measuring mechanical accuracy using a Gafchromic RTQA2 according to the type of treatment device. Also, through the performance evaluation, a reading procedure and a handling procedure for each measurement item were established. In addition, the relative measurement uncertainty of the glass dosimeter measurement system was estimated to be within 3%, and statistical significance was established by calculating the confidence level of approximately 68% and the included factor k=1 (standard deviation 1). In order to secure the traceability of the measurement of the glass dosimeter, the measurement test program of the Korea Research Institute of Standards and Science, a national metrology institute, was used. In addition, a peer review using the IAEA Dosimetry Audit Networks (DAN) program was conducted to confirm the accuracy of the measurement of the glass dosimeter. Both results were found to be in good agreement with less than 1%. Finally, in order to evaluate the availability of the independent dosimetry audit’s measurement system developed above, dosimetry audits with pilot test were performed on most of the linear accelerators, Tomotherapy and CyberKnife devices used in the country. As a result, its usefulness was confirmed. It is considered that medical radiation can be used to establish a national quality management standard system, and ultimately it can ensure the safe use of medical radiation. 환자의 방사선치료의 안전성을 유지시키기 위한 목적으로 방사선치료를 실시하는 의료기관은 환자의 피폭방사선량을 의사의 처방대로 유지하기 위한 노력을 기울여야 하며, 아울러 각종 방사선치료기의 주기적인 정도관리를 통해서 최적화된 상태를 유지해야만 한다. 이와 더불어 국제적 임상 연구를 수행하는 방사선치료 기관에서는 선량측정감사의 형태를 빌어 방사선치료기에 대한 출력선량을 검증받고 있다. 이러한 선량측정감사를 수행하기 위해서는 우수한 지식이나 품질관리 업무 경험 등의 주관적인 방편보다는 방사선량 소급성과 품질시스템의 확립이 확실하게 전제되어야만 그 행위 및 결과에 대한 신뢰성을 보장할 수 있다. 그러므로 선량측정감사의 경우 의료방사선의 측정소급성을 제공할 수 있는 2차표준방사선량측정실험실 혹은 국제적으로 공인된 기관(예, 국제원자력기구(IAEA)/세계보건기구(WHO), 미국의 MD Anderson Cancer Center, 한국인정기구 등)에서 운영하는 프로그램을 통해서 수행하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 방사선치료에 대한 독립적품질감사 프로그램 이행에 필요한 국제공인기관 기반의 표준측정시스템 개발을 목적으로 다음과 같은 연구를 수행하였다. 우선 2차표준시설의 Co-60 감마선 표준빔과 방사선치료에 이용하고 있는 선형가속기를 이용하여 유리선량계의 선량특성평가 및 방사크로믹 필름의 반응곡선과 필름계측프로그램 등의 특성을 평가한 결과를 반영하여 유리선량계 판독시스템 및 필름계측시스템을 개발하고 그 성능을 평가하였다. 그 다음으로 선형가속기, 토모치료기, 사이버나이프에 대한 각각의 독립적품질감사를 수행하기 위해 각 치료기 종류별로 유리선량계를 이용한 출력선량 측정용의 팬톰과 방사크로믹 필름을 이용한 기계적정확도 측정용의 팬톰 등 총 3종의 최적화된 물리적 표준팬톰을 개발하였다. 아울러 이에 대한 성능평가를 수행하였으며 이를 통하여 방사선치료 장비별로 유리선량계와 방사크로믹 필름계측시스템에 대한 각각의 판독절차와 취급절차를 확립하였다. 또한 유리선량계 판독시스템의 상대측정불확도를 3% 이내로 추정하였으며 신뢰수준 약 68%와 포함인자 k=1(표준편차 1)를 산출함으로써 통계적 의미를 수립하였다. 유리선량계의 측정소급성 및 측정시스템의 신뢰성을 보증하기 위하여 국가표준측정 대표기관인 한국표준과학연구원에서 운영하고 있는 1차표준방사선량측정실험실을 통한 측정시험 프로그램과 IAEA DAN 프로그램의 전문가평가를 수행하였으며, 두 가지 결과 모두 1% 미만으로 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 마지막으로 이상에서 개발된 표준측정시스템의 이용 가능성을 확인하기 위하여 전국에서 사용하고 있는 선형가속기와 토모치료기, 사이버나이프, 헬시온 등을 대상으로 예비검증을 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 개발된 유리선량계 및 방사크로믹 필름을 이용한 방사선치료 표준측정시스템의 유용성을 확인할 수 있었으며, 방사선치료기의 국가 품질관리 표준체계를 확립하는데 활용함은 물론 이를 통해 궁극적으로 의료방사선의 안전한 이용을 보장할 수 있다고 사료된다.

근접방사선 치료의 안전관리를 위한 Square Arrayed Dosimeter 기반의 방사선원 위치추적 연구

신요한 인제대학교 2020 국내석사

목적 : 방사선치료 분야에서는 자궁경부암이나 전립선암 등의 특정 종양들의 치료를 목적으로 하는 brachytherapy가 널리 이용되어왔다. 이는 192Ir, 60Co, 125I 등의 방사성 동위원소를 환자에게 근접시키거나 삽입하여 일정 시간 노출시킴으로써 치료하는 방법이다. 그러나 이는 외부적 충격이나 시간에 따른 장비의 노후화, 또는 시술자의 부주의 등으로 인한 방사선원의 유출 또는 파손 등의 안전사고가 보고되어왔다. 본 연구는 이러한 사고의 예방 및 발생 시의 즉각적 인지와 대처를 위한 광도전성(방사선 에너지를 전기적 에너지로 치환하는 성질) 물질 기반의 선원추적 및 감시체계에 대한 최초 연구로, square arrayed dosimeter를 제작하여 선량분포 감지성능을 평가하고자 하였다. 방법 : 본 연구에서는 방사선원의 추적 및 감시용 square arrayed dosimeter의 제작을 위해, 25개의 pixel(0.5 × 0.5 cm2)이 정방형으로 배열된 printed circuit board (PCB)를 특수 주문제작하여 기판으로 사용하였다. 해당 PCB 상에 광도전체의 일종인 HgI2를 screen printing 기법으로 증착하고, 상단에 물리적 증기증착법으로 금을 증착하여 상부전극을 형성하였다. 이후, 192Ir brachytherapy 선원에 대한 제작된 dosimeter의 재현성, 선형성, percent interval depth (PID), pixel map 및 선량분포 검출성능을 평가하였으며, 이를 바탕으로 dosimeter의 선원추적 장치로서의 활용가능성을 평가하였다. 결과 : 재현성 및 선형성 평가결과, 각각 relative standard deviation (RSD) < 1.5% 및 R-sq > 99%의 평가기준을 충족시킴으로써 해당 dosimeter의 출력이 안정적이고 신뢰도가 높은 것으로 판단하였다. 또한, PID 평가에서는 192Ir 선원이 방출하는 광자선의 영향 범위와 유사한 5.5 cm의 감지범위를 확인하였다. pixel map 및 선량분포 검출성능 평가에서는 해당 dosimeter가 선원의 이동에 따른 선량분포의 변화에 즉각적으로 반응함을 확인하였다. 결론 : 본 연구는 방사선원 위치추적 및 감시를 위한 광도전체 기반의 square arrayed dosimeter에 대한 최초연구로서, 평가결과를 통해 이러한 목적이 성공적으로 달성되었음을 확인하였다. 이를 바탕으로, 제한적 영역에 대한 선원의 출입현황 집중감시체계 및 디지털 기반의 brachytherapy quality assurance system 등의 개발에 충분히 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 본 연구에서 제작된 dosimeter는 감지 면적 및 pixel 수가 제한적이며, 외부적 요인에 취약하다는 한계가 있다. 추후, 이러한 문제를 보완하기 위한 pixel 및 array의 확장 및 구조적 안정화 등의 추가연구가 진행되면 환자와 시술자에 대한 선량 및 안전관리에 실질적으로 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

의료기관 방사선 종사자의 방사선 방어에 대한 지식, 인식 및 행태조사

김현수 연세대학교 보건대학원 2001 국내석사

현재까지의 연구는 방사선 종사자의 피폭관리에 관한 연구가 중점적으로 진행되어 왔으며, 의료기관 방사선 종사자의 다양한 직종에 대한 지식, 인식 및 행태에 영향을 미치는 요인에 대한 연구는 없었다. 따라서 의료기관 종사자의 직종에 따른 방사선에 대한 행태에 영향을 미치는 요인을 찾아내기 위하여 본 연구를 실시하였다. 서울특별시에 소재한 3개 대형 종합병원을 중심으로 방사선 개인 피폭 선량계를 착용하고 방사선 업무에 종사하는 365명을 대상으로 하여 방사선 종사자의 일반적 특성과 직무 관련 특성, 방사선에 대한 지식 인식 행태에 대한 항목, 기타 방사선 안전과 교육 등에 관한 조사를 하였다. 또한 연구 대상자의 지식, 인식, 행태 정도를 분석하고, 각 직종의 방사선 방어행태에 영향을 미치는 요인을 찾아내기 위하여 단계적 다중회귀 분석을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 방사선에 대한 지식에 영향을 미치는 요인은 성, 교육수준, 직종이었으며, 남자에 비하여 여자가 방사선에 대한 지식 정도가 낮았으며, 학력이 높을수록 방사선에 대한 지식 정도는 높았다. 그리고, 간호사, 연구원, 간호조무사에서 방사선사보다 지식 정도가 낮았다. 둘째, 전문대 졸업자와 대학 졸업자에서 고등학교 졸업자에 비하여 방사선 위해성 인식 정도가 높았다. 간호사, 연구원에서 방사선에 대한 인식이 방사선사보다 높았다. 셋째, 방사선에 대한 방어 행태에 영향을 미치는 요인은 인식 정도와 반비례하였고, 직종에 따라 영향을 받았는데 임상병리사는 방사선사에 비하여 방사선 방어를 잘하지 않았고, 성, 연령, 교육수준은 관련이 없는 것으로 관찰되었다. 즉, 방사선에 대한 인식이 높을수록 방사선 방어 및 안전관리에 대한 행태가 낮았다. 넷째, 직종별 방사선 방어에 미치는 요인을 찾아내기 위하여 단계적 다중회귀 분석을 실시하여 의사는 관리자로부터 지적을 받았을 때, 방사선사의 경우 안전관리 교육을 받았을 때 방사선에 대한 방어에 대하여 적극적이었으며, 방사선 위해성에 대한 인식이 높은 종사자는 방사선 방어를 잘하지 않았다. 간호사에 있어서 방사선 위해성에 대한 인식이 높은 경우 방사선 방어에 대하여 소극적이었다. 임상병리사는 지식이 높을수록 유의하게 방사선 방어에 적극적이었으며, 연구원에서는 인식이 높을수록 방사선에 대한 방어를 잘하지 않았고, 지식이 높을수록 방사선 방어를 잘 하였다. 결론적으로 간호사를 제외한 직종이 방사선사에 비해 방사선에 대한 방어를 잘하지 않는 경향이 있었다. 그리고, 직종에 대하여 방사선 방어에 영향을 미치는 인자는 지식 및 인식이었다. 임상병리사와 연구원은 지식 정도가 높으면 방사선 방어를 잘 하였으나, 방사선사, 간호사, 연구원은 인식이 높을수록 방사선 방어에 대하여 소극적이었다. 이와 같이 직종에 따라 인식이 방사선 방어 행태에 미치는 영향이 다르므로, 직종을 고려하여 방사선에 대한 올바른 지식과 방사선의 위해성에 대한 인식이 적절한 방어에까지 영향을 미칠 수 있는 교육 프로그램의 개발이 필요하다고 판단된다. Many researches have focused on management of workers who have risk of exposure to radiation. There has be,, no study on the factors which affect knowledge, perception, and behavior of various workers of hospitals having risk of radiation-exposure. This study was performed to find factors which influence the protection behavior of workers from radiation exposure according to the kinds of job. Subjects were 365 workers who put thermoluminiscent dosimeter(TLD) on during work time in 3 general hospitals. Data concerning general characteristics, job characteristics, education about radiation safety, and knowledge, perception, and behavior about radiation were collected. The extent of knowledge, perception, and behavior of subjects were analyzed and carried out stepwise multiple regression analysis to find factors which affect protection behavior of various jobs. The results are like this. Pirst, factors which influence the knowledge about radiation were sex, level of education, and kinds of job. Highly educated workers showed higher level of knowledge. nurses, researchers, and aid nurses showed lower level of knowledge than radiologists did. Secondly, workers who graduated college and specialized college showed higher perception level of risk than high school-graduated workers did. Nurses and researchers showed higher perception level of risk than radiologists did. Thirdly, workers who had more protective behavior showed lower perception level of risk and such trends exhibited difference according to job, sex, age, and education level. Clinical pathologists did not make effort to protect radiation than radiologists did. Fourthly, stepwise multiple regression analysis was executed to find factors which affect radiation protection according to kinds of job. Medical doctors protected more eagerly when they got directions, and radiologists when they got risk management education. Workers who had higher perception level of risk of radiation exposure showed lower level of protection behavior. Nurses who had higher perception level of risk of radiation exposure protected less eagerly. Clinical pathologists showed higher protection behavior as they had higher level of knowledge. Researchers who had higher perception level of risk of radiation exposure or higher level of knowledge of radiation exposure showed higher protection behavior from radiation. In conclusion, workers other than radiologists(except nurses) did not show protection behavior from radiation than radiologists did. Knowledge and perception level influenced the extent of protection behavior according to kinds of job. Clinical pathologists and researchers who had higher level of knowledge showed higher protection behavior from radiation. Radiologists, nurses, and researchers who had higher perception level did not show higher protection behavior from radiation. The differences of protection behavior from radiation according to kinds of job were found. And, we should consider the kinds of job to develop the education programs which supply right knowledge and improve perception about the risk of radiation for adequate protection.

오가노이드 배양시스템을 활용한 Butyrate와 Valproic acid의 방사선반응 조절 기전 규명

박미선 과학기술연합대학원대학교 2020 국내박사

방사선요법은 다양한 유형의 암에서 치료를 주도하고 있다. 하지만, 방사선치료 도중 주변 정상조직이 손상을 입게 되며, 치료된 환자에게서 암이 재발하기도 한다. 종양에 대한 방사선요법의 사멸 효과를 증가시키면서 정상적인 조직 손상을 최소화하면 치료 효능 및 환자 삶의 질이 향상 될 것이다. 이러한 효과를 가진 방사선 조절제에 대한 연구가 필수적이지만, 현재 존재하는 세포주나 동물 실험기법은 실제 임상결과와 일치하지 않는 한계점이 있다. 이런 한계점을 극복할 실험기법으로 오가노이드 배양시스템이 있다. 오가노이드란 실험실에서 인위적으로 만든 장기 유사체를 뜻하는데, 이때 실제 모사하는 장기의 구조적, 기능적 특징을 가지고 있어야 한다. 이러한 오가노이드 배양시스템은 인간 질병모델을 만드는 기회를 제공하기 때문에 본 논문에서는 오가노이드 배양시스템을 통해 방사선 조절기에 대한 연구를 진행하였다. 국소적으로 진행된 직장암환자에서 수술 전 동시화학방사선요법에 있어 5-fluorouracil (5-FU) 병합요법이 수술 후 생존율 향상과 재발률 감소에 도움이 된다 보고된 바 있다. 하지만 5-FU가 정상조직에 심각한 독성을 유발할 수 있기에 새로운 방사선치료감수성 향상 후보 약제 발굴이 시급하다. Short chain fatty acids (SCFAs) 중 한 종류로 알려진 Butyrate는 장내미생물로부터 생성되는 대표적인 대사산물로서 항암제의 독성 부작용을 줄이고 암세포 선택적으로 항암효과를 보인다는 연구들이 발표되고 있다. 따라서 직장암에서 방사선감수성 향상제로서 좋은 후보군으로 여겨진다. 본 연구에서는 SCFA 중, Butyrate 만이 직장암 환자로부터 유래된 3차원 배양 오가노이드 증식을 억제하였다. 또한, Butyrate는 방사선에 의해 유도된 세포사멸을 유의하게 향상시켰으며 이는 방사선 단독 치료보다 효과적이었다. 방사선-Butyrate 조합은 Ki-67 양성 세포의 비율과 Foxo3a를 통한 S-phase 수를 감소시켰다. 8 개의 직장암 환자유래 오가노이드 중 3개는 Butyrate에 반응하지 않았으며 이들은 Butyrate에 반응하는 경우에 비해 Foxo3a 발현 수준이 낮았다. 중요하게도, Butyrate는 정상적인 오가 노이드에서 방사선 조사에 의한 세포 사멸을 증가시키지 않았고 재생 능력을 개선시켰다. 방사선 요법에 있어 또 하나의 문제점으로 급성 위장관 손상과 위장관 증후군 발생이 있다. 이러한 증상은 방사선이 장 줄기세포의 손실을 유도하여 장 재생을 억제하여 발생하게 된다. 따라서 장 줄기 세포의 보호는 방사선 유발 손상을 줄여줄 수 있는 주요 전략이 될 수 있다. 본 논문에서는 쥐의 장 오가노이드 배양시스템을 사용하여 강력한 방사선 보호제로서 Valproic acid(VPA)를 확인했다. VPA 처리는 방사선 조사 후 LGR5 줄기세포의 발현 및 오가노이드 재생을 개선시켰다. 또한 γ- secretase inhibitor는 VPA의 방사선 보호 효과를 차단하였다. 이러한 결과는 NOTCH 신호 전달이 VPA 방사선 보호 효과의 근간이 되는 메커니즘임을 시사한다. 또한, VPA는 대장암 오가노이드에서 Histone deacetylase (HDAC) 억제를 통해 방사선 치료 증감제로서 작용함을 확인하였다. 이는 VPA가 정상 쥐 소장 오가노이드에서는 NOTCH 신호를 통해 LGR5를 발현하는 줄기세포를 보호하고, 대장암 오가노이드에서는 HDAC 억제를 통해 방사선 민감제로 작용함을 보여준다. 향 후 VPA가 좋은 방사선 약물로 활용될 수 있는 근거를 제시했다. 이 논문의 결과들은 방사선 민감제와 방사선 보호제로서 Butyrate와 VPA 기능을 검증하였고, 향후 방사선반응 조절제를 발굴하는 과정에서 오가노이드 배양이 좋은 실험방법이 될 수 있도록 할 것이다. Radotherapy is leading the treatment in various types of cancer. However, surrounding normal tissues are damaged by radiation. In addition, patients often have a relapse after the treatment. Minimizing normal tissue damage, while increasing the killing effect of radiation therapy on tumors, will improve treatment efficacy and patients quality of life. While research on radiation modulators with these effects is essential, existing cell lines and animal-testing techniques have limitations that the results are not always consistent with actual clinical results. An experimental technique to overcome these limitations is an organoid culture system. Organoids are organ analogs that are artificially created in the laboratory, which must have the structural and functional characteristics of the organs they simulate. These organoid culture systems offer the opportunity to create human disease models. In this study, we investigated the fuction of radiation modulator using this organoid culture system. In patients with locally advanced rectal cancer, 5-fluorouracil (5-FU) combination therapy has been reported to improve postoperative survival and reduce recurrence rate. However, there is an urgent need to find new drugs for improving radiosensitivity, because 5-FU can cause serious toxicity to normal tissues. Butyrate, known as one of the short chain fatty acids (SCFAs), is a representative metabolite produced by intestinal microorganisms and is absorbed by colon epithelial cells and used as an energy source. Butyrate has anti-diabetic and anti-inflammatory effects. In particular, studies have shown that butyrate reduces the toxic side effects of conventional anti-cancer drugs and selectively kills cancer cells. Therefore, butyrate is considered as a good candidate for as a radiosensitivity enhancer in rectal cancer. Of the three SCFAs tested, only butyrate suppressed the proliferation of three dimensional-cultured organoids derived from clorectal cancer (CRC) patients, while propionate and acetate had no effect. Moreover, butyrate significantly enhanced radiation-induced cell death and was more effective than either treatment alone. The radiation-butyrate combination reduced the proportion of Ki-67 (proliferation marker)-positive cells and decreased the number of S-phase cells via regulation of Foxo3a transcription activity. Three of eight CRC organoids were non-responsive to butyrate and had lower expression levels of Foxo3a than those in responsive cases. Importantly, butyrate did not increase radiation-induced cell death and improved regeneration capacity after irradiation in normal organoids. These results suggest that butyrate could enhance the efficacy of radiotherapy while protecting the normal mucosa, thus highlighting a potential strategy for minimizing the toxicity of radiotherapy. Exposure to high dose ionizing radiation causes acute gastrointestinal injury and gastrointestinal syndrome. Due to these side effects of radiotherapy, the research on radioprotector is an important field for improving human health. Radiation induced the loss of intestinal stem cells and intestinal injury. Therefore, protection of LGR5 positive stem cells are the major strategy to prevent radiation-induced injury. Here, we identified valproic acid (VPA) as a potent radioprotector using murine intestinal organoid culture systems. VPA treatment improved expression of LGR5 positive stem cells and organoid regeneration after irradiation. A γ- secretase inhibitor blocked the radioprotective effects of VPA, suggesting that NOTCH signaling is the mechanism underlying the radioprotective effects of VPA. On the other hand, VPA acted as a radiosensitizer through the inhibition of histone deacetylase in CRC organoid culture systems. These results demonstrate that VPA is a two-faced molecule acting as a potent radioprotector preventing radiation-induced gastrointestinal inhury or a radiosensitizer in CRC tissues.

臟器 움직임 聯動 MLC 시스템을 利用한 放射線治療誤差 減少에 관한 硏究

박승우 인하대학교 일반대학원 2007 국내박사

이상적인 방사선치료의 목적은 환부외의 정상조직에 방사선 조사를 최소화하면서 종양의 활동을 억제 혹은 제거하는 것이다. 그러나 방사선치료기기를 사용하여 환부를 치료하는 과정 중 호흡 또는 심장박동과 같은 필수적인 생체활동 등에 의해 발생하는 장기의 움직임으로 인하여 치료영역이 넓어지고 정상조직에 대한 조사선량이 증가한다. 본 논문에서는 호흡 등에 의해 발생하는 장기 움직임에 따른 동적병소추적 방사선치료 시스템을 개발하였고 모의 조사장치를 구현하여 개발한 시스템의 유용성을 평가하였다. 개발한 동적병소추적 방사선치료 시스템은 피검자의 복부 변위를 추적하여 방사선 치료시 발생하는 장기움직임을 추정하고 그 변위 신호를 바탕으로 MLC를 이동하도록 하였다. 장기 움직임과 복부변위와의 상관정도를 측정하기 위하여 복부둘레에 스프링모양의 변위센서를 부착하여 센서의 변화 값을 획득하였다. 이와 함께 장기의 움직임은 진단용 방사선과 형광투시기를 사용하여 장기 영상을 30ms마다 획득 하였다. 획득한 영상에서 특정좌표에 대한 템플릿을 만든 후 패턴정합을 이용하여 좌표의 변화를 확인하였다. 복부변위센서의 출력 값과 형광투시기를 사용한 장기움직임의 특정좌표 변화 값을 비교하여 복부변위에 따른 장기움직임을 추정하였다. 본 논문에서는 기존의 블록을 대체하고 복부 변위 신호와 연동하여 이동 가능하도록 다수의 엽으로 이루어진 MLC를 자체 제작하였다. 사람에게 직접 고에너지 방사선을 조사 할 수 없으므로 획득한 복부 변위에 대한 정보를 바탕으로 구동되는 모의 장기움직임 장치를 사용하여 개발한 치료시스템의 유용성을 평가하였다. 정량적인 검증을 위하여 필름에서 측정되어진 장기 영상의 반음영 값을 통하여 상대선량을 수치화 하였다. 장기움직임을 대신하는 모의장치의 표적이 움직이지 않았을 때 6MV의 X선을 이용하여 200MU의 방사선량을 조사하여 획득한 평균 반음영은 4.5mm이다. 표적이 장기의 움직임신호와 동기되어 움직였을 때 반음영은 이동거리 15mm를 기준으로 평균 64%의 추가 오차를 보였다. 본 논문에서 제안하는 표적과 MLC를 함께 장기의 움직임신호와 동기화하여 움직였을 때 반음영의 추가 오차는 평균 20%로 MLC를 이동하지 않았을 시와 비교하여 44%의 오차가 감소하였다. 이상과 같이 장기움직임과 동기화하여 MLC를 이동하는 방법으로 동적병소추적 방사선치료 시스템을 개발하였다. 향후 모의조사장치를 이용한 검증 외에 임상실험을 통하여 보다 다양한 검증과정을 거친다면 개발한 방사선조사시스템을 이용하여 효율 높은 정밀방사선치료가 가능할 것으로 사료된다. An ideal goal of radiotherapy is to suppress or eliminate tumor activities by minimizing irradiation onto normal tissues other than the affected part. However, during the treatment of the affected areas by using radiotherapy equipment, essential physical activities such as breathing or heartbeats move organs, which can widen the area of treatment and increase the exposure dose for normal parts. This paper discusses the Dynamic Tumor Tracking Radiation Therapy (DTTRT) System developed with consideration of organ activities caused by bodily movements such as breathing and evaluates its utility by realizing a simulator for a test. The newly-developed DTTRT System traces a patient's abdominal shifts to estimate organ activities during radiotherapy, and based on the obtained signals on displacement, it is made to move Multileaf Collimator. In order to measure the degree of correlation between abdominal shift and organ activities, abdominal-shift sensors in the shape of spring were attached around the abdominal region and the values to indicate shifts were obtained. Also, to examine organ movements, radiation for diagnosis and fluoroscopy were used to capture still images of diaphragm every 30 milliseconds. A template for a certain coordinate is made on an obtained image, and then by using pattern matching, changes of coordinates were identified. The outcome values of abdominal-shift sensors were compared with the changed values of specific coordinates for organ movements in order to estimate organ movements by abdominal shifts. In this research, the existing blocks were replaced and the MLC was self-manufactured to enable it to move as synch with abdominal shift signals. As people should not be directly exposed to high-energy radiation, an organ movement simulator was operated based on the obtained information on abdominal shifts to evaluate the utility of the newly-developed treatment system. For quantitative verification, the optical density for each organ shift captured on film as well as the contrast boundary diffusion was quantified. When the target of a simulator, which takes the place of organ movements, did not move, optical density obtained by irradiating 200MU radiation dose by using 6MV X-rays was the boundary diffusion was 4.5mm. When the target moved in synch with organ movement signals, optical density was the distance of contrast boundary diffusion was 64%. When the target was moved with MLC in synch with organ movement signals, contrast boundary diffusion was 20% as a base. Thus, compared to the time when MLC was not moved, the error was decreased by 40%. With a method to move MLC by synchronizing it with organ movements, the DTTRT system was developed. For future research, in addition to confirmation by using a simulator, various verification processes can be performed through clinical experiment, and then one can expect that highly efficient precision radiotherapy shall be possible by using the newly-developed radiation inspection system.

비인강암 환자에서 방사선치료 후 발생하는 구강 건조증 감소를 위한 3-차원 입체조형치료기법

임지훈 인하대학교 대학원 1999 국내석사

비인강암에서 방사선치료는 근치적 목적으로 사용되고 있으나 방사선치료 후 이하선 피폭에 따른 기능 저하로 방사선 구강 건조증이 생기는 것이 문제이다. 방사선치료에 의한 구강 건조증의 발생을 감소시키기 위해 3-차원 입체조형치료계획 시스템을 이용하여 방사선 조사시 이하선을 조사야에서 최대한 제외시키는 치료 기법을 개발하고자 하였다. 림프절 전이가 없고 종양의 침범 범위가 서로 상이한 비인강암 4례를 대상으로 각 환자별로 3가지의 치료계획을 수립하고 서로 비교하였다(치료계획-A, B, C). 치료계획-A는 기존의 평행대항 2문 조사법(parallel opposed two lateral ports)이며, 치료계획-B는 54Gy까지는 평행대항 2문 조사를 시행하고 54Gy이후부터는 축소조사를 비동일평면빔(non-coplanar beam)을 사용한 3-차원 입체조형치료로 하는 것이며, 치료계획-C는 방사선치료 처음부터 3-차원 입체조형치료 시스템의 선감영상과 디지털화재구성 사진을 이용하여 전면조사야에서 양측 이하선을 차폐하면서 방사선치료를 시행하고 30.6Gy에서 척수차폐을 시행하며 54Gy이후의 축소 조사시 비동일평면빔을 이용하여 3-차원 입체조형치료를 시행하는 방법이다. 위 3가지 치료계획들은 모두 70.2 Gy의 선량을 계획용 표적체적내 회전중심점에 처방하여 각 치료계획마다 계획용 표적체적과 이하선의 등선량 분포, 선량체적 히스토그람(dose volume histogram, DVH), 선량통계(dose statistics), 정상조직손상확률(normal tissue complication probability, NTCP)을 비교분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 전 례의 환자에서 치료 표적 부위의 등선량 분포, 선량통계와 선량체적 히스토그람상 치료계획-C에서 치료선량이 표적체적내에 보다 균일하게 조사되었다. 2. 선량통계분석에서 이하선에 조사되는 평균 선량은 치료계획-C에서 가장 적었으며(치료계획-A 68.2Gy, 치료계획-B 60Gy, 치료계획-C 48. 5 Gy), 46 Gy가 피폭되는 체적도 가장 적었다(치료계획-A 100%, 치료계획-B 98%, 치료계획-C 69%) 3. 선량체적 히스토그람도 치료계획-C에서 가장 우수하였고, 선량체적 히스토그람을 이용하여 계산된 정상조직손상확률도 치료계획-C에서 가장 낮았다. 이상의 결과를 종합하여 방사선치료 초기부터 3-차원 입체조형치료를 적용하여 이하선의 표재엽을 전면 치료조사야에서 차폐하고, 축소 조사시에 비동일평면빔을 이용한 다양한 조사방향을 가능하게 하기 위해 4SGy 이전에 조기 척수차폐(spinal cord shielding)를 적용하는 이 같은 새로운 방사선치료 기법(치료계획-C)이 림프절 전이가 없는 비인강암 환자에서 이하선의 방사선 피폭을 감소시킴으로써 구강 건조증 발생을 감소시키는 방사선 치료기법으로 추천될 수 있다고 사료된다. 또한 본 연구에서는 이하선 피폭을 감소시켜 구강 건조증 발생을 예측하는 정상조직손상확률 모델을 이용하여 새로운 치료계획의 우월성을 증명하였으며, 향후 비인강암 환자에서 이와 같은 치료를 적용하여 구강 건조증의 발생이 감소되는 지에 대한 임상연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다. Although using the high energy photon beam with conventional parallel-opposed beams radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma, radiation-induced xerostomia is a troublesome problem for patients. We conducted this study to explore a new parotid gland sparing technique in 3-D conformal radiotherapy(3-D CRT) in an effort to prevent the radiation-induced xerostomia. We performed three different planning for four clinically node-negative nasopharyngeal cancer patients with different location of tumor(intracranial extension, nasal cavitv extension oropharyngeal extension, parapharyngeal extension), and intercompared the plans. Total prescription dose was 70.2 Gy to the isocenter. For plan-A, 2-D paralle opposing fields, a conventional radiotherapy technique, were employed. For plan-B 2-D parallel opposing fields were used up until 54 Gy and afterwards 3-D non-coplanar beams were used. For plan-C, from the beginning of the treatment 54 Gy was delivered by 3-D conformal 3-port beams(AP and both lateral ports with wedge compensator; shielding both superficial lobes of parotid glands at the AP beam using BEV) and early spinal cord block(at 36 Gy). And bilateral posterior necks were treated with electron after 36 Gy. After 54 Gy, non-coplanar beams were used for cone-down plan. We intercompared dose statistics(I)max Dmin, Dmean, D_(95), D_(05). V_(95), V_(05), Volume receiving 46 Gy) and dose volume histograms(DVH) of tumor and normal tissues and NTCP values of parotid glands for the above three plans. The results were as follows 1. For all patients, plan-C(new technique) was comparable or superior to the other plans in target volume isodose distribution and dose statistics and it has more homogenous target volume coverage. 2. Plan-C was most superior to the other plans in parotid glands sparing(volume receiving 46 Gy: 100%, 98%, 69% for each plan-A, B and C). 3. Plan-C showed the lowest NTCP value of parotid glands in all patients(range of NTCP;96-100%, 79-99%, 51-72% for each plan-A, B and C). We conclude that the new technique employing 3-D conformal radiotherapy at the beginning of radiotherapy and cone down using non~coplanar beams with early spinal cord block is highly recommended to spare parotid glands for node~negative nasopharygeal cancer patients.