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AMC IMRT. AMC RO. 첨단 암 치료 기술과 물리학. 2004. 3. 23. 이병용 울산대학교 의과대학 , 서울아산병원. 여러 종류의 물리학. 광학 및 분광학, 고체물리학, 표면물리학, 핵물리학, 입자물리학, 자성체물리학, 천체물리학, 전산물리학. ... 의학물리학. 의학 물리의 정의. 인간 질병의 예방, 진단, 치료, 건강에 관한 의학 분야에서 물리학의 의학적 이용과 물리학적 원리 또는 기술 응용의 전부를 포함하는 학문. 비방사선 분야. 핵의학. 진단방사선.

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Presentation Transcript

  1. AMC IMRT AMC RO 첨단 암 치료 기술과 물리학 2004. 3. 23 이병용 울산대학교 의과대학, 서울아산병원

  2. 여러 종류의 물리학 광학 및 분광학,고체물리학, 표면물리학, 핵물리학, 입자물리학, 자성체물리학, 천체물리학, 전산물리학 ... 의학물리학

  3. 의학 물리의 정의 인간 질병의 예방, 진단, 치료, 건강에 관한 의학 분야에서 물리학의 의학적 이용과 물리학적 원리 또는 기술 응용의 전부를 포함하는 학문

  4. 비방사선 분야 핵의학 진단방사선 치료방사선 의학 물리학

  5. 진단 방사선학 Diagnostic Radiology 해부학적 구조를 영상으로 표현 X-ray, CT, MRI, ultrasound 기타 중재적 시술, MRS

  6. 핵의학 Nuclear Medicine 장기의 기능을 영상으로 표현 Bone scan, SPECT, PET 등

  7. 방사선 종양학 Radiation Oncology 방사선을 이용하여 암세포를 파괴 표적에만 선량을 집중하고 주변 장기 보호 방사선 생물학적인 고려 수술, 약물 치료 등과 병행하기도 함 방사선종양학, 방사선생물학, 의학물리학

  8. 방사선치료와 진단, 핵의학 진단방사선 핵의학 방사선치료

  9. 의학 물리학자의 역할 (일반) 의학 물리 전 분야에 걸쳐서 의학 물리학자만이 결정할 수 있는 고유한 영역을 담당하며, 의학물리학적 지식을 바탕으로 환자에게 이익과 안전을 보장할 수 있는 가장 적절하고 안전하며 효율적인 진료의 수단을 제공한다.

  10. 암 국내 사망원인 1위 연 10만명 발병 연 5만- 6만 사망 수술, 약물 치료, 방사선 치료 치료 기술 뿐 아니라 진단 기술도 중요 조기 발견을 위한 노력과 병행하여야 함 불치병이 아닌 난치병

  11. 암의 치료 방법 수술 약물 요법 방사선 치료

  12. 방사선 종양학 방사선 생물학 방사선 종양 임상 의학물리학

  13. 1910년대의 치료실

  14. 최초의 Betatron 1942 최초의 Co-60 1951

  15. 최초의 Isocentric Unit4MV, 1953, 영국 Newcastle General Hospital

  16. 초창기 치료용 Linac, 6MV, Stanford,1955 초창기 치료 환자 retinoblastoma 1956

  17. 방사선과 물질의 반응 핵반응 광전 효과 콤프턴 효과

  18. Photoelectric and Compton

  19. Histogram Equalization CLAHE Portal 영상

  20. 치료용 방사선의 투과 특성 광자선 전자선 하전 입자

  21. 방사선 치료의 종류 원격 방사선치료 (Teletherapy) 코발트-60 원격 치료기 선형가속기(Linear Acceleator) Cyclotron (High LET) 근접 방사선치료 (Brachytherapy) 동위원소를 체내에 삽입 interstitial, intraluminal, intracavitary

  22. 근접치료 Brachytherapy

  23. Conventional Therapy

  24. Cylinder Stopper Stand Level Clamp Vacuum Cushion

  25. Cylinder Stopper Level Bladder Stand Clamp Rectum Vacuum Cushion Adaptive Immobilization Device (AID)

  26. 95% 70% Conformal Therapy

  27. SRS Principle

  28. Z X Y Z Principle of Stereotaxis

  29. SRS System : Gamma Knife

  30. SRS System : Linac based

  31. SRS System : Cyber Knife

  32. 전신방사선 수술 : 서울아산병원

  33. Conventional Therapy

  34. Flat Beam vs Modulated Beam Flat Beam Intensity Modulated Beam

  35. Intensity Modulated Radiation Therapy(II)

  36. Inverse Problem ? ? ! ! Forward Calculation Inverse Calculation

  37. ! Forward Calculation ! ! ? : Dose Distribution ! : Beam Arrangement ? Inverse Calculation ? ? ? ? ? ? Physical Objective Function Biological Objective Function ! ! ! : Dose Distribution ? : Beam Arrangement ! : Biological Effect ? : Beam Arrangement

  38. Physical Objective Function - Dose distribution - Minimize the differences btw prescribed and optimized organ dose * ideal dose distribution, but critical organ complication ? : no biological effect, no clonogenic cell density consideration * Bortfeld, DVH modification

  39. Biological Objective Function - D50(50% response dose), g (dose response gradient) # of clonogenic cell, a/b - Partial volume effect for organs - non-uniform sensitivity effect for organ - Tissue dynamic such as DNA repair, Cell proliferation etc

  40. Gradient techniques Stochastic methods F(x) x3 local min. local min. x1 x0 x x2 x global min. global min. Gradient techniques vs Stochastic methods

  41. 90 70 50 30 Target

  42. 이하선 이하선 척수

  43. 직장

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