초록 ▼

첨단 고난도 방사선 치료의 선량최적화를 위한 연구개발로. 생체선량을 예측하고, 실시간으로 측정하는 시스템 개발을 목표로 함. 이를 위하여, 세기변조 방사선 치료의 생체선량 검증하고 4차원 방사선 치료의 생체선량을 검증가능 기술개발을 시행함.
1 단계 (2013~2014) : 세기조절 방사선치료의 선량전달 검증 프로그램 개발
○ 세기조절 방사선치료 빔의 선량전달 검증 프로그램 개발
- Monte Carlo 알고리즘 기반 검증프로그램 개발( dose kernel 개발, 치료용 가속기 모델링과 개발한 모델의 정확성 검증

첨단 고난도 방사선 치료의 선량최적화를 위한 연구개발로. 생체선량을 예측하고, 실시간으로 측정하는 시스템 개발을 목표로 함. 이를 위하여, 세기변조 방사선 치료의 생체선량 검증하고 4차원 방사선 치료의 생체선량을 검증가능 기술개발을 시행함.
1 단계 (2013~2014) : 세기조절 방사선치료의 선량전달 검증 프로그램 개발
○ 세기조절 방사선치료 빔의 선량전달 검증 프로그램 개발
- Monte Carlo 알고리즘 기반 검증프로그램 개발( dose kernel 개발, 치료용 가속기 모델링과 개발한 모델의 정확성 검증 및 환자 CT 기반 방사선량 계산 code를 개발).
- 치료계획시스템의 세기조절 치료계획 인자들 (다엽 콜리메터 위치정보, MU, 갠트리 위치정보 등) 과 정보 전달 인터페이스를 구축.
- 치료계획시스템과 개발한 검증프로그램의 비교로 효용성 평가.
- GPU를 이용한 MC계산속도 향상.
○ 정상조직 선량측정을 위한 실시간 in Vivo 생체선량 측정 시스템 개발
- Monte Carlo 이용 In Vivo용 2차원 생체선량 측정기의 방사선 특성을 규명.
- 환자를 투과한2차원 방사선분포를, 환자내의 생체선량으로 전환 알고리즘 개발.
- 실시간 On-Line 생체측정 시스템 설계.
2 단계 (2015~2017) : 정상조직 선량측정을 위한 실시간 invivo 생체선량 계측 시스템 개발 및 메카트로닉스 위치제어기술개발
○ 실시간 생체선량 측정시스템을 위한 메카트로닉스 위치제어기술개발
- 측정기의 정밀한 이동조절 위치구동 및 제어 메카니즘 개발
- 치료환경에 따라 변경 가능한 제어시스템 개발.
○ 실시간 생체선량 측정통합 제어시스템 구축
- 실시간 생체선량 계측시스템 최적화.
- 생체선량 측정 시스템 임상적용
○ 결과
- Geant4 Monte Carlo code를 이용하여 Novalis Tx 선형가속기를 모델링하였고, 4, 6, 10 MV의 X-선의 선량계산 code를 최적화하였음.
- 개발된 MC code로 IMRT 치료를 계산하고, EBT3 필름 측정결과와의 비교로 감마분석에서 평균 95%이상의 일치도 보임. 상업적 치료계획시스템 계산과 평균 97% 이상의 일치도를 보임.
- 개발 된 MC 코드에 GPU 연산 알고리즘을 추가하여 GPU를 이용한 MC 시뮬레이션을 통해 계산속도를 향상시킴.
- 섬광판과 CCD 카메라 기반의 실시간 생체선량측정 시스템을 설계 및 프로토타입을 제작하였다. 제작 된 생체선량 측정시스템은 정밀한 이동조절 위치구동 및 제어메커니즘을 통해 실시간으로 생체선량을 측정 할 수 있도록 개발 되었으며, 개발된 측정시스템으로 측정한 2차원 선량분포와 EBT3 필름을 이용한 측정결과와의 감마분석 결과 (3%/3mm) 96%의 통과율을 보임.
- 비균질한 인체 팬텀에서 계획된 임상치료계획 (머리와 목, 폐, 간, 전립선)에 대한 2차원 선량분포 측정결과와 EBT3 필름 및 상용치료계획 시스템 간의 감마 분석 결과 (3%/3mm) 평균 96.4 %의 통과율을 보임.

(출처 : 보고서 요약서 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Research Results
○ Development a dose verification program for IMRT.
○ Development of invivo dose reconstruction algorithm.
○ Development of a on-line patient dose measurement system and clinical application of invivo dose reconstruction algorithm.
○ Total controlling system for real-

Ⅳ. Research Results
○ Development a dose verification program for IMRT.
○ Development of invivo dose reconstruction algorithm.
○ Development of a on-line patient dose measurement system and clinical application of invivo dose reconstruction algorithm.
○ Total controlling system for real-time patient dose monitoring.

(출처 : SUMMARY 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제1절 연구개발의 목적 ... 12
• 제2절 연구개발의 필요성 및 개요 ... 13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
• 제1절 연도별 연구개발 목표 및 방법 ... 19
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 119
• 제1절. 연도별 연구개발성과 및 목표 달성도 ... 119
• 제2절 연구개발 관련분야의 기여도 ... 120
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 122
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 124
• 제7장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 125
• 제8장 참고문헌 ... 126
• 연구개발 성과 ... 128
• 수정·보완요구사항 반영 내역 ... 149
• 끝페이지 ... 151