The Optimal Condition of Performing MTT Assay for the Determination of Radiation Sensitivity

홍세미,김일한,Hong, Se-Mie,Kim, Il-Han The Korean Society for Radiation Oncology 2001 Radiation Oncology Journal Vol.19 No.2

목적 : 방사선조사후 세포의 생존 분획은 세포집락 측정기법으로 확인하는 것이 표준이나 많은 비용과 시간이 소요되는 단점을 갖고 있다. 이에 생존 세포의 tetrazolium염의 자색 formazan 침전물로의 환원시키는 능력에 그 기반을 둔 MTT 기법을 사용하여 세포집락 측정기법을 대체하기 위한 기법으로서의 유용성과 그 실행상의 최적조건을 규명하고자 하였다. 방법 : PCI-1, SNU-1066, NCI-H630, RKO등의 세포주에 0, 2, 4, 6, 8, 10 Gy의 방사선을 조사한 후 세포집락 측정 기법과 MTT기법으로 세포 생존 분획을 조사하였다. 세포집락 측정기법은 $25\;cm^2$ 폴리스티렌 배양 플라스크에 방사선량에 따라 다른 수의 세포를 분주한 후 24시간 동안 배양 후 방사선을 조사하였고 이를 $10\~14$일 동안 배양 후 염색하여 생성된 세포집락의 수를 측정하였다. MTT기법은 침전물의 용해과정이 필요없는 Premix WST-1 시약을 이용하여 시행하였다. MTT기법은 각각의 세포주에서 세포수와 흡광도간의 선형관계와 최적 실험조건을 확인한 이후 시행하였다. 이 기법은 방사선을 조사받은 세포에서는 지수적 성장을 회복한 이후와 방사선을 조사받지 않은 세포는 4회 이상의 세포분열을 거친 후에 시행하였다. 세포집락 측정기법 및 MTT기법을 통하여 얻은 세포 생존율을 구한 후 이를 지표로 비교하였다. 결과 : 각 기법으로 얻은 세포 생존율의 표준편차는 $5\%$ 내외였다. 2가지 방법으로 구한 세포 생존율은 t-test로 비교하였을 때 $0\~4\;Gy$에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었으며 회귀분석 결과는 선형적 관계가 있었다$(R^2=0.975-0.992)$. MTT 기법의 시행에 최적인 세포수는 배양효율에 따라 다른 것으로 나타났는데, 배양효율이 $30\%$ 이상이면 300개 이하가, $30\%$ 미만인 경우는 $500\~1,000$개가 적당한 것으로 확인되었다. MTT기법은 6 배가시간 경과 이후에 시행하는 것이 세포집락 측정기법과 가장 근접하였으며 적어도 4 배가시간 이후에 시행하는 것이 필요할 것으로 사료되었다. 이에 따르면 배가시간이 3일 이하인 세포주가 세포 민감성 측정방법으로서 MTT 기법이 세포 집락 측정 기법을 대체하여 사용하기에 적합한 것으로 사료되었다. 결론 : 이상에서, MTT기법을 이용하여 방사선조사 후의 세포생존을 측정하기 위해서는 예비실험을 통해 각 세포주에서의 최적의 조건을 찾는 것이 필수적이며 이 조건하에서 MTT기법을 시행해야만 방사선에 의한 세포 민감성 측정에 이용될 수 있음을 확인하였다. Purpose : The measurement of radiation survival using a clonogenic assay, the established standard, can be difficult and time consuming. In this study, We have used the MTT assay, based on the reduction of a tetrazolium salt to a purple formazan precipitate by living cells, as a substitution for clonogenic assay and have examined the optimal condition for performing this assay in determination of radiation sensitivity. Materials and Methods : Four human cancer cell lines - PCI-1, SNU-1066, NCI-H630 and RKO cells have been used. For each cell line, a clonogenic assay and a MTT assay using Premix WST-1 solution, which is one of the tetrazolium salts and does not require washing or solubilization of the precipitate were carried out after irradiation of 0, 2, 4, 6, 8, 10 Gy. For clonogenic assay, cells in $25\;cm^2$ flasks were irradiated after overnight incubation and the resultant colonies containing more than 50 cells were scored after culturing the cells for $10\~14$ days. For MTT assay, the relationship between absorbance and cell number, optimal seeding cell number, and optimal timing of assay was determined. Then, MTT assay was performed when the irradiated cells had regained exponential growth or when the non-irradiated cells had undergone four or more doubling times. Results : There was minimal variation in the values gained from these two methods with the standard deviation generally less than $5\%$, and there were no statistically significant differences between two methods according to t-test in low radiation dose (below 6 Gy). The regression analyses showed high linear correlation with the $R^2$ value of $0.975\~0.992$ between data from the two different methods. The optimal cell numbers for MTT assay were found to be dependent on plating efficiency of used cell line. Less than 300 cells/well were appropriate for cells with high plating efficiency (more than $30\%$). For cells with low plating efficiency (less than $30\%$), 500 cells/well or more were appropriate for assay. The optimal time for MTT assay was after 6 doubling times for the results compatible with those of clonogenic assay, at least after 4 doubling times was required for valid results. In consideration of practical limits of assay (12 days, in this study) cells with doubling time more than 3 days were inappropriate for application. Conclusion : In conclusion, it is found that MTT assay can successfully replace clonogenic assay of tested cancer cell lines after irradiation only if MTT assay was undertaken with optimal assay conditions that included plating efficiency of each cell line and doubling time at least.

해면상혈관종에 대한 선형가속기를 이용한 고선량 정위 방사선수술의 임상경험

홍세미,지의규,박석원,김일한,하성환,박찬일,Hong Semie,Chie Eui Kyu,Park Suk Won,Kim Il Han,Ha Sung Hwan,Park Charn Il 대한방사선종양학회 2003 Radiation Oncology Journal Vol.21 No.2

목적: 혈관조영상 잠재혈관기형 중 하나인 해면상혈관종의 치료에 있어 선형가속기를 이용한 정위방사선수술의 역할을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 1995년 2월부터 1997년 5월까지 서울대학교병원에서 해면상혈관종으로 11명이 방사선수술을 받았다. 진단은 자기공명영상을 바탕으로 내려진 것이 8예였으며 3예에서는 조직학적으로 진단이 되었다. 병변의 위치는 대뇌부 3예, 시상부 1예, 뇌간 5예, 소뇌 2예였으며 진단 당시의 임상증상은 뇌내출혈로 인한 신경학적 결손을 보인 환자가 9예였으며 2예에서는 경련을 나타내었다 선형가속기를 이용한 정위방사선수술의 선량의 중앙값은 회전중심점 선량의 80$\%$를 기준으로 16 Gy (범위: 14$\~$24 Gy)였다. 11명의 환자 중 10예에서 추적관찰이 가능하였다. 결과: 49개월의 중앙추적관찰기간 동안(범위: 8$\~$73개월) 2예의 재출혈이 발생하였다. 1예는 정위방사선수술 시행 8개월 후에 재출혈이 일어났으며 1예는 정위방사선수술 64개월 이후에 재출혈이 발생하였다. 정위방사선수술 후에 1예는 출혈의 증거 없이 신경학적으로 악화되었고 2예는 임상증상을 동반하지 않은 채 T2 강조 자기공명영상에서 높은 신호강도가 나타났다. 결론: 해면상혈관종에 대한 정위방사선수술은 재출혈 방지에 효과가 있는 것으로 생각되며 그 부작용 또한 크지 않았으나 재출혈에 대해서는 충분한 기간 추적관찰을 하여야 할 것으로 생각한다. Purpose: To establish the role of stereoactic radiosurgery using a linear accelerator for the treatment of patients with cavernous angloma. Materials and Methods: Between February 1995 and May 1997, 11 patients with cavernous angioma were treated with stereotactic radiosurgery using a linear accelerator. Diagnoses were based on the magnetic resonance imaging in 8 patients, and the histological in 3. The vascular lesions were located on the brainstem (5 cases), cerebellum (2 cases) thalamus (1 case) and cerebrum (3 cases). The clinical presentation at onset included previous intracerebral hemorrhages (9 cases) and seizures (2 cases). All patients were treated with a a linac-based radiosurgery. The median dose of radiation delivered was 16 Gy ranging from 14 to 24 Gy, which was typically proscribed to the 80$\%$ isodose surface (range 50 $\~$ 80$\%$), corresponding to the periphery of the lesion with a single isocenter. Ten patients were followed-up. Results: The median follow-up was 49 months ranging from 8 to 73 months, during which time two patients developed an intracerebral hemorrhage, 1 at 8 months, with the other at 64 months post radiosurgery. One patient developed neurological deficit after radiosurgery, and two developed an edema on the T2 weighted images of the MRI surrounding the radiosurgical target. Conclusion: The use of stereotactic radiosurgery in the treatment of a cavernous angioma may be effective in the prevention of rebleedlng, and can be safely delivered. However, a longer follow-up period will be required.

Comparison of New AJCC Staging System with OId AJCC Staging System in Nasopharyngeal Carcinoma

홍세미,우홍균,박찬일,Hong Semie,Wu Hong-Gyun,Park Charn I1 The Korean Society for Radiation Oncology 2000 Radiation Oncology Journal Vol.18 No.4

목적 : 본 연구는 1997년에 개정된 비인강암에 대한 AJCC병기 분류법을 1992년의 분류법과 비교하여 새로운 병기 분류법의 신뢰성을 평가하고자 시행되었다. 재료 및 방법 : 1983년부터 1996년까지 서울대학교 병원 치료방사선과에 방사선 치료를 위해 내원한 185명의 조직학적으로 확진되고 원격전이의 증거가 없는 비인강암 환자들을 대상으로 하였다. 이들 환자들에 대하여 의무 기록과 전산화 단층촬영, 자기공명영상을 검토하여 1992년 병기 분류법과 1997년 병기 분류법에 따라 병기를 분류하였고 각 병기 분류법에 따라 생존율을 산출하였다. 결과 : 1992년 분류법과 1997년 분류법에 따른 5년 생존율은 병기 I에서 각각 100$\%$; 병기 II에서는 100$\%$ 와 68.8$\%$; 병기 III에서는 61.4$\%$ 와 63.8$\%$; 병기 IV에서는 61.1$\%$ 와 63.2$\%$ 였다. 각각의 분류법으로 산출한 5년 생존율은 각각의 병기분류법 내에서 병기에 따라 유의한 차이를 보였으나 양 분류법 간에는 병기 II를 제외하고는 통계학적인 차이는 없었다. 결론 : 새로운 비인강암의 AJCC 병기분류법은 이전의 1992년 분류법과 비교하여 신뢰할 수 있을 것으로 생각되나 더 많은 환자를 대상으로 임상적 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다. Purpose : This study was designed to examine the reliability of the new version of the AJCC staging system (1997) of nasopharyngeal carcinoma in comparison with the AJCC staging system of 1992. Materials and Methods :Between 1983 and 1996, 185 patients with histologically proven nasopnaryngeal carcinoma were treated with radiation therapy at the Department of Therapeutic Radiology Seoul National University Hospital. For these patients, AJCC staging system of 1992 was compared with the 1997 version by reviewing hospital records, computed tomography (CT) and/or magnetic resonance imaging (MRI). Results :5-year overall suwival rates according to the 1992 and 1997 AJCC staging systems were 100$\%$, and 100$\%$ at stage 1: 100$\%$, and 68.8$\%$ at stage 11; 61.4$\%$, and 63.8$\%$ at stage 111; 61.1$\%$, and 63.2$\%$ at stage IV. S-year overall survival rates of each classification showed significant differences between stages (p=0.0049 for the old version, p=0.01 for the new), but no significant difference was found between the staging systems except at stage 11. Conclusion : The new AJCC staging system allows staging as reliably as the 1992 version, but the adequacy of the newly modified staging classification should be confirmed by further clinical examination.

요시오 다니구치(Yoshio Taniguchi)의 뮤지엄 건축 표현특성에 관한 연구

홍세미(Hong, Sea Mee),이정욱(Lee, Jung Wook) 한국실내디자인학회 2013 한국실내디자인학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.11

With the quality of lives improved and various cultural activities increased, the museums have become easily seen. As such, this study aims to examine the expressional characteristics of four museums that were built in Japan by Yoshio Taniguchi In a process of the formation of museums that have the local meaning. In addition, in analyzing his works, common characteristics were compared and analyzed through the views of place-form, tectonic and sensation that were the architectural expressional characteristics of the critical regionalism drawn from theoretical consideration of Kenneth Frampton’s critical regionalism. The architectural characteristics of Yoshio Taniguchi from the view of the architectural expressional characteristics of the critical regionalism are as follows: First, it is a concept of "Za", the traditional Japanese method of the space composition, and composes the space that reveals historical elements attached to the location. Second, the geometric forms and organic traffic lines are implemented through a combination of physical and mental elements. Third, the formativeness of architecture is completed through the accumulation of research on detail, design, and construction methods with the richness of the properties that material provides. Also senses are expressed by representing rich properties through harmony with the surrounding environment. In this study, the relationship of museums of Yoshio Taniguchi with the critical regionalism was revealed through the review and analysis of the architectural expressional characteristics of the critical regionalism.

Neoadjuvant Chemotherapy and Radiation Therapy in Advanced Stage Nasopharyngeal Carcinoma

홍세미(Semie Hong),우홍균(Hong-Gyun Wu),박찬일(Charn II Park) 대한방사선종양학회 1999 Radiation Oncology Journal Vol.17 No.4

목 적 : 국소적으로 진행된 비인두암환자에서 선행보조 항암화학요법의 실행 용이성과 부작용의 정도를 평가한다. 대상 및 방법 : 77명의 조직학적으로 비인두암으로 확진 되고 이전에 치료를 받은 적이 없는 진행된 병기의 비인두암 환자들이 1984년부터 1996년까지 서울대학교병원에서 선행보조 항암화학요법과 방사선치료를 시행받았다. 환자군의 병기분포는 다음과 같다. 1992년 AJCC 분류법에 따라 제 3 병기에 속하는 환자가 2명이었고 제 4병기에 속하는 환자가 75명이었다. 방사선치료 시행 전에 선행보조 항암화학요법으로 66명의 환자가 5-FU와 Cisplatin의 정맥내 투여를 시행 받았고, 11명의 환자가 5-FU와 Carboplatin의 정맥 내 투여를 시행 받았다. 생존환자의 중앙추적기간은 44개월이었다. 결 과 : 항암화학요법에의 반응율은 87%였다. 항암화학요법의 부작용은 심하지 않았다. 3명의 환자만이 3도의 부작용을 경험하였다. 1명은 백혈구 감소증을 보였고 2명은 오심과 구토의 부작용을 보였다. 방사선에 의한 점막염도 심하지 않았는데, 10명의 환자에서 2도의 점막염이 발생하였다. 5년 생존율과 5년 무병생존율은 각각 68%와 65%였다. 5년 무원격전이율은 82%였으며 5년 국소 치유율은 75%였다. 결 론 : 선행보조 항암화학요법이 진행된 병기의 비인두암 환자에 있어서 부작용을 크게 증가시키지 않으면서 효과적인 치료방법임을 알 수 있었다. Purpose : To assess the feasibility and the toxicity of the neoadjuvant chemotherapy on the treatment of patients with locoregionally advanced nasopharyngeal carcinoma. Methods and Materials : We analyzed 77 previouly untreated and histologically confirmed advanced stage nasopharyngeal carcinoma patients treated with neoadjuvant chemotherapy followed by radiation therapy at the Seoul National University Hospital between 1984 and 1996. The stage distribution was therapy at the Seoul National University Hospital between 1984 and 1996. The stage distribution was as follows : AJCC stage III-2, stage IV-75, Sixty-six patients received infusion of 5-FU (1000 mg/m2, on Day 1~5) and cisplatin (100 mg/m2, on Day 1), eleven patients received infusion of 5-FU (1000 mg/m2, on Day 1~5) and carboplatin (300 mg/m 2, on Day 1), as neoadjuvant chemotherapy prior to radiation therapy. The median follow-up for surviving patients was 44 months. Results : The overall chemotherapy response rates were 87%. The toxicities of chemotherapy were mild. Only 3 patients experienced Grade 3 toxicities (1 for cytopenia, 2 for nausea/vomiting). The degree of radiation induced mucositis was not severe, and then pati ents developed Grade 2 mucositis. The 5-year overall survival rates were 68% and the 5-year disease free survival rates were 65%. The 5-year overall survival rates were 68% and the 5-year disease free survival rates were 65%. The 5-year freedom from distant metastasis rates were 82% and 5-year locoregional control rates were 75%. Conclusion : This single institution experience suggests that neoadjuvant chemotherapy improves overall survival and disease free survival for patients with advanced stage nasopharyngeal carcinoma without increase of toxicity.

Cranial Irradiation in the Management of Childhood Leukemic Hyperleukocytosis

홍세미(Semie Hong),김일환(Il Han Kim) 대한방사선종양학회 2001 Radiation Oncology Journal Vol.19 No.2

목 적 :극심한 백혈구 증가증(105/mm3 이상)을 동반한 급성 백혈병은 뇌내 출혈로 인한 조기 급사의 위험이 높은 질환이다. 응급 전두개 방사선조사는 비교적 단순하게 이 문제에 대처할 수 있는 방법으로 본 저자들은 24명의 극심한 백혈구 증다증을 보인 환아에서의 전두개 방사선 치료의 경험을 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : 1990년부터 1998년까지 40명의 극심한 백혈구 증가증을 보이는 급성 백혈병 환아가 응급 전두개 방사선조사를 위해 의뢰되었다. 이들중 24명의 환아의 초기 병록의 검색이 가능하였다. 환자군은 남아가 16명, 여아가 8명이었으며 연령 분포는 2세에서 13세(중앙값 9.5세) 였다. 초기의 백혈구 수치는 109,910/mm2 에서 501,111/ mm2의 범위에 있었다. 모든 환자에게 말초 혈액 도말 검사를 시행하였고 응급 전두개 방사선조사는 백혈구 수치가 105/mm2 이상이며, 말초 혈액에서 림프구모세포가 관찰된 환자들에게 시행되었다. 모든 환자는 염기성 전해질을 포함한 정맥 수액요법과 경구 allopurinol 복용의 처치를 받았다. 전두개 방사선 조사는 진단일로부터 시작되었으며 2Gy의 분할 조사선량으로 1회 시행받은 환아가 4명, 2회 시행받은 환아가 20명이었다. 결 과 :백혈구 수는 19명의 환아에게서 감소를 나타냈으며 방사선조사 후 뇌내 출혈은 관찰되지 않았다. 5례의 조기 사망이 있는데 4례는 대사적 합병증과 관련된 것이었고 1례는 방사선조사 전에 일어난 뇌내 출혈로 인한 사망으로 방사선조사 5시간 후에 사망하였다. 전두개 방사선조사 후에 즉각적인 부작용은 관찰 되지 않았다. 결 론 :이상의 결과에서 극심한 백혈구 증가증을 보이는 소아 백혈병 환자에게 응급 전두개 방사선조사는 안전하게 그리고 효과적으로 이용될 수 있을것이다. Purpose :Acute leukemia with hyperleukocytos is (more than 105/mm3) is at high risk of early sudden death, usually from intracerebral hemorrhage. Emergency cranial irradiation is a relatively s imple approach to solve this the problem. We summarized our experience of cranial irradiation in 24 leukemic children who presented with hyperleukocytos is . Methods and Materials : Between 1990 and 1998, 40 children with acute leukemia presenting with hyperleukocytos is were referred for emergency cranial irradiation. Among these patients , 24 children were evaluable. There were 16 boys and eight girls , their ages ranged from 2 to 13 years (median 9.5 years). The initial leukocyte counts ranged 109,910/mm3 to 501,000/mm3 . Peripheral blood smear was performed in all patients and noted the morphology of the blast. Introduction of emergency cranial irradiation was determined by the leukocyte counts (more than 100,000/mm) and the existence of the blast in peripheral blood smear. All patients were treated with intravenous hydration with alkaline fluid and oral allopurinol. Cranial irradiation started on the day of diagnos is . With 2 Gy in one fraction in 4 patients , 4 Gy in two fractions in 20 patients. Results : The WBC count had fallen in 19 patients (83%) and no intracerebral hemorrhage occurred after irradiation. There were five cases of early deaths . Four patients died of metabolic complications , and one patient with intracerebral hemorrhage. He died 5 hours after cranial irradiation. No patient had any immediate s ide effect from cranial irradiation. Conclusion :Our data suggest, that emergency cranial irradiation can be safely chosen and effective in childhood leukemic patients presenting with high leukocyte counts.

초기 성문암 환자에서의 소분할 조사법을 이용한 방사선치료

우홍균(Hong Gyun Wu),홍세미(Semie Hong),신성수(Seong Soo Shin),박찬일(Charn Il Park) 대한방사선종양학회 2001 Radiation Oncology Journal Vol.19 No.4

목적: 초기 성문암의 방사선치료에 있어 소분할 치료(hygofractionated radiation therapy)의 용이성과 그 부작용의 정도를 파악하고자 하였다. 대상 및 방법: 1999년 2월부터 2000년 2월까지 서울대학교 병원 치료방사선과에 내원하여 조직학적으로 확진된 Ⅰ,Ⅱ 병기의 초기 성문암환자는 20명을 대상으로 전향적 연구를 진행하였다. 환자군의 성별분포는 18명이 남자, 2명이 여자였으며 연령의 중앙값은 59세였다. 병기의 분포는 T1aN0-16명, T1bN0-1명, T2n0 3명이었다. 18명의 환자는 후두미세수술을 통한 조직생검을 시행하였으며 2명의 환자는 레이저 절제술을 시행받았다. 모든 환자는 근치적 방사선치료를 2.5Gy의 분할조사선량으로 총 60 Gy의 방사선을 24회 분할하여 시행받았다. 치료 기간의 중앙값은 36일 이었다(범위31~45일). 결과: 방사선치료 기간 중 금성 반응으로 치료를 중단한 환자는 없었다. 주된 급성 부작용은 식도염과 애성이였으며 치료 후에는 호전되었다. RTOG grade 3의 식도염으로 인한 연하통을 보인 환자가 1례에서 있었고, 6례에서 grade 3의 애성을 보였다. 방사선치료에 대한 반응은 치료 종료 1개월 후에 판정하고 모든 환자에서 완전관해를 보였다. 20명의 환자 중 3명에서 재발이 관찰되었는데, 2례는 방사선치료 후 10개월과 13개월의 시점에서 국소재발이 관찰되었고, 1례 방사선치료 후 2개월의 시점에서 경부 림프절에서의 재발이 관찰되었고 4개월 후 원격전이가 관찰되었다. 결론: 소분할 방사선치료는 시행상의 큰 어려움 없이 진행되었으며 질병에 관해에 효과적인 것으로 나타났다. 하지만 방사선치료기간의 단축이 종양의 치료결과에 미치는 영향과 만성 부작용을 파악하기 위해서 보다 오랜 기간의 추적 관찰이 필요할 것으로 생각된다. Purpose: This study was performed for the evaluation of the feasibility and toxictiy of hypofractionated radiation therapy for early glottic cancer Methods and Materials: From February 1999 to February 2000, 20 patients with histologically confirmed Stage Ⅰ,Ⅱ glottic cancer were enrolled into this study. There were 18 males and 2 females, the median age of the patients was 59 years. The distribution of stage distribution was as follows; T1aN0-16 patients, T1bN0-1 patient, T2N0-3 patients. Eighteen patients underwent laryngomicroscopic biopsy only, and two patients underwent laser cordectomy. All patients received radical radiation therapy(2.5 Gy per fraction, 24 fractons, total 60 Gy). Median duration of teratment was 36days (range 31~45 days). Results: Radiation therapy were well tolerated. Most common acute reactions were odynophagia and hoarseness, and these reactions resolved after radiation therapy. There were one case of RTOG grade 3 odynophagia (5%), six cases of grade 3 hoarseness (30%). Response of radiation therapy was evaluated one month after completion of treatment. All patients revealed complete response. During follow up, total three cases of treatment failure were detected. two cases were local recurrence in 10 and 13 months of radiation therapy and one case was local recurrence and distant metastasis in 2 months of radiation therapy Conclusion: This hypofractionated radiation therapy schedule was feasible and effective for control of early glottic cancer. But longer follow up time would be required to assess the long0term disease control and the late complication by shortening radiation therapy duration.

역방향 조사방식을 통한 동적쐐기의 품질관리

이정우,홍세미,서태석,Lee Jeong Woo,Hong Semie,Suh Tae Suk 한국의학물리학회 2004 의학물리 Vol.15 No.3

쐐기형태의 선량분포를 만드는 데 이용되는 선형가속기에 장착된 동적쐐기(EDW; Enhanced Dynamic Wedge)의 품질관리를 위한 간단한 방법을 고안하였다. 선량 프로파일의 품질관리를 위해서는 필름 선량측정 장비와 필름 스캐너, 고 에너지 선량 측정용 필름, 필름 농도계, 삼차원 치료 계획 장치가 사용되었다. 역방향 60$^{\circ}$ 동적쐐기를 각각 한 필름에 조사(이하 60$^{\circ}$REWP; 60$^{\circ}$ Reversed Wedge Pair)하고, 이를 통해 얻어진 선량 프로파일의 선량 대칭도를 정량적으로 분석하였으며, 동적쐐기 구동이 중간에 멈춘 경우 이를 보상하는 부분 보상조사(Partial treatment mode)도 비교하였다. 또한 측정 된 자료들을 구간선량표(Golden STT; Segmented Treatment Table) 로 구현한 삼차원 치료 계획 장치의 계산치와 비교하였다 60$^{\circ}$REWP의 실험을 통해 역방향 쐐기의 효과가 1% 이내에서 잘 상쇄되었음을 알 수 있었으며 이 자료를 기준으로 한 품질관리의 타당성을 확보할 수 있었다. 실효쐐기인자의 품질관리를 위해서는 쐐기 각도 $10^{\circ}$, 15$^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 25$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$에 대해 실측하였고, 구간선량표에서 보정인자를 유도하여 동적쐐기 조사 시 자동으로 생성되는 로그 파일을 참조하여 실효 쐐기인자 계산치를 얻어내어 비교하였다. 이 방법을 통해 별도의 측정 장비 없이 용이하게 쐐기인자의 이상 유무를 파악할 수 있었다. 기존의 복잡한 품질관리의 방법을 단순화하고 효율을 극대화시킴으로써 측정에서 분석까지 1시간 내에 동적 쐐기의 품질관리를 수행할 수 있었다. 동적쐐기는 금속쐐기와 달리 선량률과 Y축 콜리메이터의 움직임에 따라 부정확도의 잠재가능성을 갖고 있으므로 수시 품질관리가 필수적인데 본 연구방법을 이용하면 단순하면서도 효율을 극대화할 수 있어 동적쐐기를 이용한 방사선치료의 안전도를 높일 수 있었다. A simplistic quality assurance (QA) method was designed for a Linac built-in enhanced dynamic wedge (EDW), which can be utilized to make wedged beam distributions. For the purpose of implementing the EDW symmetry QA, a film dosimetry system, low speedy dosimetry film, film densitometer and 3D RTP system were used, and the films irradiated by means of a 60$^{\circ}$ Reversed wedge pair (REWP) method. The profiles were then analyzed in terms of their symmetries, including partial treatment, which is the case of stopping it abruptly during EDW irradiation, and the measured and calculated values compared using the Cad Plan Golden Segmented Treatment Table (Golden STT). The result of this experiment was in good agreement, within 1 %, of the 'reversed wedge pair counterbalance effect'. For the QA of the effective wedge factor (EWF), the authors measured EWFs in relation to the 10$^{\circ}$, 15$^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 25$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$ and 60$^{\circ}$ EDW, which were compared with the calculated values using the correction factor derived from the Golden STT and the log files produced automatically during the process of EDW irradiation. By means of this method it was capable of check up the safety of effective wedge factor without any other dosimetry system. The EDW QA was able to be completed within 1 hour from irradiation to analysis as a consequence of the simplified QA procedure, with maximized effectiveness. Unlike the metal wedge system, the EDW system was heavily dependent on the dose rates and jaw movements; therefore, its features could potentially cause inaccuracy. The frequent simplistic QA for the EDW is essential, and could secure against the flaw of dynamic treatment that uses the EDW.

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.

세기변조방사선치료 선량분포 확인을 위한 2차원적 이온전리함 배열의 특성분석

이정우,홍세미,김연래,최경식,정진범,이두현,서태석,Lee, Jeong-Woo,Hong, Se-Mie,Kim, Yon-Lae,Choi, Kyoung-Sik,Jung, Jin-Beom,Lee, Doo-Hyun,Suh, Tae-Suk 한국의학물리학회 2006 의학물리 Vol.17 No.3

본 연구의 목적은 2차원적 이온전리함 배열의 특성을 분석하고 세기변조방사선치료 선량분포 확인의 유용성을 평가하기 위함이다. 본 실험에 사용된 2차원적 이온전리함 배열(MatriXX, Scanditronix-Wellhofer, IBA, Germany)은 $24{\times}24cm^2$ 범위에 1,024개의 평판형 전리함(용적: $0.08cm^3$, 직경: 4.5 mm, 높이: 5 mm, 배열간격: 7.62 mm)이 일정한 간격으로 배열되어있다. MatriXX의 특성분석을 위해 선량 직선성, 선량률 의존도, 출력 계수, 단기 선릉재현성을 분석하였으며, 선량분포 확인의 신뢰도를 평가하기 위해 Varian사의 동적쐐기와 세기변조 방사선치료의 선량분포를 분석하였다. 선량 직선성의 범위는 $1{\sim}800$cGy이었으며, 1% 미만의 오차율을 보였다. 선량률 의존성(범위 $100{\sim}600MU/min$)은 300 Mu/min을 기준으로 했을 때 모든 선량률 범위에서 0.4% 미만의 선량변화를 보였다. 또한, 물팬톰에서 0.1 cc 지두형 전리함으로 측정한 출력계수와 폴리스틸렌 팬톰에서 MatriXX로 측정한 출력계수를 비교하였다. 이 실험의 결과, $3{\times}3{\sim}24{\times}24cm^2$ 범위에서 0.5% 미만의 일치를 나타내었다. 단기 출력재현성 확인을 위하여 15분 간격으로 6회 측정한 결과, 0.5% 내의 차이를 보였다. 동적쐐기와 세기변조 방사선 조사면의 일치성 실험에서도 치료계획장치의 계산값과 필름측정값이 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 MatriXX의 물리적인 특성을 분석하였으며 세기변조방사선치료의 품질관리를 위한 유용성을 확인하였다. A commercial ion chamber matrix was examined the characteristics and its performance for radiotherapy qualify assurance. The device was the I'mRT 2D-MatriXX (Scanditronix-Wellhofer, Schwarzenbruck, Germany). The 2D-MatriXX device consists of a 1020 vented ion chamber array, arranged in $24{\times}24cm^2$ matrix. Each ion chamber has a volume of $0.08cm^3$, spacing of 0.762 cm and minimum sampling time of 20 ms. For the investigation of the characteristics, dose linearity, output factor, short-term reproducibility and dose rate dependency were tested. In the testing of dose linearity. It has shown a good signal linearity within 1% in the range of $1{\sim}800$cGy. Dose rate dependency was found to be lower than 0.4% (Range: 100-600 Mu/min) relative to a dose rate of 300 Mu/min as a reference. Output factors matched very well within 0.5% compared with commissioned beam data using a ionization chamber (CC01, Scanditronix-Wellhofer, Schwarzenbruck, Germany) in the range of field sizes $3{\times}3{\sim}24{\times}24cm^2$. Short-term reproducibility (6 times with a interval of 15 minute) was also shown a good agreement within 0.5%, when the temperature and the pressure were corrected by each time of measurement. in addition, we compared enhanced dynamic wedge (EDW, Varian, Palo Alto, USA) profiles from calculated values in the radiation planning system with those from measurements of the MatriXX. Furthermore, anon-uniform IMRT dose fluence was tested. All the comparison studies have shown good agreements. In this study, the MatriXX was evaluated as a reliable dosimeter, and it could be used as a simplistic and convenient tool for radiotherapy qualify assurance.