[논문]감마나이프 방사선 수술시 2차 발암 확률에 관한 연구

이주아; 김기홍

doi:10.7742/jksr.2022.16.7.843

[국내논문] 감마나이프 방사선 수술시 2차 발암 확률에 관한 연구
A Study on the Probability of Secondary Carcinogenesis during Gamma Knife Radiosurgery 원문보기

한국방사선학회 논문지 = Journal of the Korean Society of Radiology, v.16 no.7, 2022년, pp.843 - 849

이주아 (가톨릭대학교 인천성모병원 방사선종양학과) , 김기홍 (연세대학교 세브란스병원 감마나이프센터)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 감마나이프를 이용한 방사선 수술 시 주변 정상 장기들의 피폭선량을 측정하여 2차 발암확률을 분석하고자 한다. 인체 조직 등가 물질로 구성된 소아 팬텀(Model 706-G, CIRS, USA)에 종양 볼륨은 0.25 cm³, 0.51 cm³, 1.01 cm³, 2.03 cm³ 총 4개로 설정하였으며, 평균 선량은 18.4 ± 3.4 Gy로 하였다. 감마나이프 수술 장비의 테이블위에 Rando phantom을 설치한 후에 OSLD nanoDot 선량계를 Right eye, Left eye, Thyroid, Thymus gland, Right lung, Left lung 에 위치시켜 각각의 피폭선량을 측정하였다. 청신경초종질환의 감마나이프 방사선 수술 시 주변 정상 장기들의 방사선 피폭으로 인한 암 발생확률은 종양 볼륨 2. 03 cm³에서 100,000명 당 4.08명의 암이 발생함을 알 수 있다. 본 연구는 정위적 방사선 수술 시 발생할 수 있는 2차 방사선 피폭선량의 위험성을 연구하여 향후 확률적 영향과 관련하여 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the probability of secondary carcinogenesis was analyzed by measuring the exposure dose of surrounding normal organs during radiosurgery using a gamma knife. A pediatric phantom (Model 706-G, CIRS, USA) composed of human tissue-equivalent material was set to four tumor volumes of 0.25 cm3, 0.51 cm3, 1.01 cm3, and 2.03 cm3, and the average dose was 18.4 ± 3.4 Gy. After installing the Rando phantom on the table of the gamma knife surgical equipment, the OSLD nanoDot dosimeters were placed in the right eye, left eye, thyroid, thymus gland, right lung, and left lung to measure each exposure dose. The probability of cancer occurrence due to radiation exposure of surrounding normal organs during gamma knife radiosurgery for acoustic schwannoma disease was 4.08 cancers per 100,000 at a tumor volume of 2.03 cm3. This study is expected to be used as useful data in relation to stochastic effects in the future by studying the risk of secondary radiation exposure that can occur during stereotactic radiosurgery.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Sixth-generation ICONTM model. (Elekta Instruments AB, Stockholm, Sweden)
그림 Fig. 2. Placement of GD over the areas the measurement for radiation exposure.
그림 Fig. 3. Tumor volume contouring on the human phantom for Gamma knife radiosurgery planning.
표 Table 1. Exposure doses of four critical organs at risk(OAR) during Gamma Knife plan (unit: Gy)
표 Table 2. Analysis of position accuracy and three-dimensional error through Cone Beam CT images before radiosurgery
표 Table 3. Measured dose to normal organs (unit: mGy)
표 Table 4. Secondary carcinogenesis probability (unit: Gy) (Tumor volume 2.03 cm³)

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

특히 영유아, 소아를 대상으로 하는 방사선 수술은 더욱 세심한 주의를 해야 하는데 이는 성인에 비하여 방사선 내성(radiation sensitivity)이 상대적으로 낮아서 방사선 수술로 인한 부작용 발생 시 성인이 될 때까지 후유증이 지속될 수 있다^[12]. 이에 본 연구에서는 감마나이프를 이용한 방사선 수술 시 주변 정상 장기들의 피폭선량을 측정하여 2차 발암 확률을 분석하고자 한다.

제안 방법

감마나이프 방사선 수술 중 받는 주변 정상 장기들의 피폭선량은 Table 3과 같이 양쪽 눈, 갑상샘, 흉선, 양쪽 폐에서 각각 측정을 하였다.
측정기는 예열기(microStar Dosimetry Reader, USA)에서 3시간 동안 예열(annealing) 한 후, 방사선 수술을 시행하여 측정하였다. 그리고 전용판독기(microStar Dosimetry Reader, USA)를 사용하여 각 5회씩 조사하여 선량을 판독하였다.
측정기는 예열기(microStar Dosimetry Reader, USA)에서 3시간 동안 예열(annealing) 한 후, 방사선 수술을 시행하여 측정하였다. 그리고 전용판독기(microStar Dosimetry Reader, USA)를 사용하여 각 5회씩 조사하여 선량을 판독하였다.

대상 데이터

실험에 사용한 인체 조직 팬텀 (anthropomorphic phantom: CIRS, Norfolk, VA, Model 706-G)은 10세 소아로 신장은 140 cm, 몸무게는 32 kg이다.

성능/효과

본 실험의 결과로 갑상샘, 흉선, 양쪽 폐의 흡수 선량과 명목위험계수에 의거한 2차 발암 확률은 Eq. (2)와 같다.

후속연구

08명의 암이 발생함을 알 수 있다. 본 연구는 정위적 방사선 수술 시 발생할 수 있는 2차 방사선 피폭 선량의 위험성을 연구하여 향후 확률적 영향과 관련하여 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

참고문헌 (21)

J. A. Lee, S. R. Kim, S. H. Yoon, J. S. Kim, H. J.？Yang, G. H. Kim, "Evaluation and analysis of？radiation exposure to normal tissues during gamma？knife radiosurgery for vestibular schwannoma",？International Journal of Radiation Research, Vol. 20,？No. 3, pp. 571-578, 2022.？http://dx.doi.org/10.52547/ijrr.20.3.8
S. J. Jin, J. Y. Je, C. W. Park, "Clinical Analysis of Inverse Planning for Radiosurgery ; Gamma Knife？Treatment Plan Study", Journal of the Korean Society？of Radiology, Vol. 9, No. 6, pp. 343-348, 2015.？https://doi.org/10.7742/jksr.2015.9.6.343

원문보기 상세보기
B. I. Hur, "Analyses of the indispensible Indices in？Evaluating Gamma Knife Radiosurgery Treatment？Plans", Journal of the Korean Society of Radiology,？Vol. 11, No. 5, pp. 303-312, 2017.？https://doi.org/10.7742/jksr.2017.11.5.303

원문보기 상세보기
J. Y. Je, "Evaluation of Depth Dose and Surface？Dose According to Treatment Room Wall Distance",？Journal of the Korean Society of Radiology, Vol. 5,？No. 3, pp. 121-125, 2011.？http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2011.5.3.121

원문보기 상세보기
H. S. Won, J. W. Hong, S. Y. Kim, J. H. Choi, J.？H. Cho, H. J. Yang, J. Lee, S. Y. Lee, C. S. Park,？"Evaluation of Metal Artifact Reduction for？Orthopedic Implants (O-MAR)", Journal of the？Korean Society of Radiology, Vol. 8, No. 5, pp.？217-223, 2014. https://doi.org/10.7742/jksr.2014.8.5.217

원문보기 상세보기
Miljanic S. Hrsak H, Knezevic Z, MaJer M, Heinrich？Z, "Peripheral doses in children undergoing Gamma？Knife radiosurgery and second cancer risk", Radiation？Measurements, Vol. 55, pp. 38-42, 2013.？https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2012.09.013

상세보기
S. Y. Lee, Y. H. Seoung, "Evaluation of Effective？Dose with National Diagnostic Reference Level using？Monte-Carlo Simulation", Journal of the Korean？Society of Radiology, Vol. 15, No. 7, pp. 1041-1047,？2021. http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2021.15.7.1041

원문보기 상세보기
ICRP Publication 103, The 2007 Recommendations of？the International Commission on Radiological？Protection ICRP Publication 103, Ann. ICRP 37, Vol.？2-4, 2007.
S. Y. Choi, S. C. Won, C. J. Lyu, S. H. Oh, C. H.？Yang, C. O. Suh, J. U. Choi, B. S. Kim, "Results of？treatments for children with primary brain tumors :？Long-term follow up results of a single institute",？Journal of the Korean Pediatric Society, Vol. 45, No.？8, pp. 1016-1023, 2002.
C. P. Yen, S. J. Monteith, J. H. Nguyen, J. Rainey,？D. J. Schlesinger, J. P. Sheehan, "Gamma knife？surgery for arteriovenous malformations in children",？Journal of neurosurgery, Vol 6, No. 5, pp. 426-434,？2010. https://doi.org/10.3171/2010.8.peds10138

상세보기
E. J. Chung, C. O. Suh, G. E. Kim, C. J. Lyu, B.？S. Kim, "Second malignant solid neoplasms in？children treated with radiotherapy", Journal of the？Korean society for therapeutic radiology and？oncology, Vol. 13, No. 3, pp. 267-275, 1995.
D. H. Lim, "Radiation therapy for pediatric brain？tumors", Journal of the Korean Medical Association,？Vol. 55, No. 5, pp. 447-453, 2012.？https://doi.org/10.5124/jkma.2012.55.5.447

상세보기
J. H. Chang, J. W. Chang, Y. G. Park, S. S.？Chung, "Gamma Knife Radiosurgery for Juxtasellar？Tumors", Journal of Korean Neurosurgical Society,？Vol. 29, No. 10, pp. 1345-1351, 2000.
J. C. Ganz, E. O. Backlund, F. A. Thorsen, "The？results of Gamma Knife surgery of meningiomas,？related to size of tumor and dose", Stereotactic and？functional neurosurgery, Vol. 61, No. 1, pp. 23-29,？1993. https://doi.org/10.1159/000100656

상세보기
Y. S. Lee, "Gamma Knife Radiosurgery for Pineal？gland tumors", Inje University, Master of Sciences？in Medicine, pp. 1-22, 2017.
Y. J. Choi, J. I. Lee, Y. D. Kim, "Gamma Knife？radiosurgery for orbital lesions", Journal of the？korean ophthalmological society, Vol. 49, No. 4. pp？555-561, 2008.？https://doi.org/10.3341/jkos.2008.49.4.555

상세보기
Th. Flannery, H. Kano, J. J. Martin, A. Niranjan, J.？C. Flickinger, L. D. Lunsford, D. Kondziolka,？"Boost radiosurgery as a strategy after failure of？initial management of pediatric primitive？neuroectodermal tumors", Journal of Neurosurgery,？Vol. 3, No. 3, pp. 205-210, 2009.？https://doi.org/10.3171/2008.11.peds08268

상세보기
Y. G. Kim, "Stereotactic Radiosurgery for Metastatic？Brain Tumor", The Ewha Medical Journal, Vol. 44,？No. 4, pp. 103-110, 2021.？http://dx.doi.org/10.12771/emj.2021.44.4.103

상세보기
S. M. Kwon, J. S. Kim, "The Evaluation of Eye？Dose and Image Quality According to The New？Tube Current Modulation and Shielding Techniques？in Brain CT", Journal of the Korean Society of？Radiology, Vol. 9, No. 5, pp. 279-285, 2015.？http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2015.9.5.279

원문보기 상세보기
J. S. Lee, K. S. Chon, "Reduction of Radiation Exposure Dose of Eyeball and Thyroid for Chest？and Abdomen CT Scan", Journal of the Korean？Society of Radiology, Vol. 13, No. 2, pp. 147-151,？2019. http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2019.13.2.147

원문보기 상세보기
M. N. Ha, "Radiation exposure and cancer", Journal？of Clinical Otolaryngology Head and Neck Surgery,？Vol. 22, No. 2, pp. 275-281, 2011.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증