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문제 정의
- 그러나 실제 환자를 치료 시 사방향에서도 치료를 하게되며 또한 동일 Level의 다엽콜리메이터가 형성하는 Intensity map을 구성하는 Beamlet의 재현성에 영향을받으므로 이러한 점이 고려 된 실제적인 다엽콜리메이터 정도관리가 요구되기에 다엽콜리메이터 정도관리기구를 제작하여 실제 세기변조방사선치료의 Intensity map을 활용한 다엽콜리메이터의 정도관리를 실시 하고자 한다.
가설 설정
- 1. 다엽콜리메이터의 정확성은 겐트리 각도에 영향을받는다.
제안 방법
- 제작하였다.(그림 1) 기구의 수평을 유지하기 위해 지지 나사 못 3개를 기구의 밑판에 설치하였으며 겐트리 각도와 필름이 수평을 이룰 수 있도록 각도기를설치하였다.
- 1. 겐트리 각도의 변화에 따른 다엽콜리메이터의 정확성을 분석한다.
- 11개 Leaf의 측정값의 추세가 큰 차이가 없어 상방향 Leaf(+2, +4)과 하방향 Leaf(-2, -4)의 결과치를 대표적으로 제시하였다. 겐트리 각도의 변화에 따라 선량이 변화하는 것을 알 수 있으며 전체적으로 겐트리 각도 0°를 기준으로 270°일 때가 가장 선량변화가 많았으며 140° 일 때 선량 변화가 작게 나타났다(그림 6).
- 2. 다엽콜리메이터 정도관리 기구를 활용한 intensity map을 구성하는 동일 레벨에서의 Beamlet의 재현성을 분석한다.
- 3. 다엽콜리메이터 정도관리 기구를 사용한 실제 환자의 intensity map에 정도관리를 적용하여 Custom 다엽콜리메이터 정도관리를 시행한다.
- 4. 위의 실험을 근거로 다엽콜리메이터 정도관리 기구의 유용성을 평가한다.
- 기구에 격자의 중심과 일치시켰다. 겐트리 각도와 사용된 저감도 측정용 필름이 평행하도록 수평계, 수직계, 그리고 각도기를 사용하여 정도관리 기구를 위치후 치료 시와 동일한 조건으로 빔을 조사하였으며 실험 2와 동일한 방법으로 측정값을 분석하였다(그림 4).
- 격자모양의 판은 넓이 0.5 mm, 깊이 1.2 mm, 간격 10mm로 Milling machine(오차 5/1000 mm)을 통해 제작하여 격자모양의 홈에 Cerroband을 채워서 저감도측정용 필름에 표현 할 수 있도록 하였으며 두 개의 고정대에는 수평계와 수직계가 부착되어 필름이 수평과수직에 정확히 위치 할 수 있도록 하였다(그림 1).
- 없었다. 그래서 본 논문에 사용된 다엽콜리메이터 정도관리 기구를 다시 제작하여 정도관리 기구는 빔의 확산에 의한 오차를 최소화 할 수 있게 하였으며 겐트리 각도와 수평을 유지할 수 있게 하여 정확성을 높이도록 제작하였다.
- 다엽콜리메이터 정도관리 기구를 사용하여 겐트리 각도를 0°로 고정하였다. 필름과 선원간의 거리를 100 cm 으로 위치하여 광 조사야와 정도관리 기구에 격자의 중심과 일치시킨 후 80 MU 조건으로 저감도 측정용 필름을 사용하여 5회 조사하여 동일 Level의 Leaf이 형성하는 Beamlet의 재현성을 분석하였으며 다엽콜리메이터정도관리 기구의 격자모양을 기준으로 격자모양 안으로 Leaf이 들어오면 측정값에 벗어나면 '로 표현하였다(그림 3).
- 다엽콜리메이터 정도관리 기구를 사용하였으며 필름과선원간의 거리를 100 cm으로 위치하여 광 조사야와 정도관리 기구에 격자의 중심과 일치시켰다. 겐트리 각도와 사용된 저감도 측정용 필름이 평행하도록 수평계, 수직계, 그리고 각도기를 사용하여 정도관리 기구를 위치후 치료 시와 동일한 조건으로 빔을 조사하였으며 실험 2와 동일한 방법으로 측정값을 분석하였다(그림 4).
- 두 개의 폴리스틸렌(3OO(W)X3OO(L)X5(H) mm3) 고정대가 격자모양의 판(25O(W)X25O(L)X5(H) mm3)을 밀착하여 고정을 하며 격자모양의 판 밑에 저감도 측정용 필름(X - OmatV film, EASTMAN KODAK, USA)을 위치하여 빔의 확산에 의한 오차를 거의 받지 않도록 설계하였다.
- 또한 모든 실험을 일관성 있게 하기 위해 겐트리의 회전은 시계방향으로 회전하였다.
- 본 실험을 시행하기 전에 세기변조방사선치료기기에대한 기계적인 영향을 받지 않기 위해 광 조사야와 실제 조사야의 일치도 정도관리를 시행하였다.
- 본 연구는 세기 변조방사선치료기 기 (PRIMART, SIEMENS, USA) 6 MV> 사용하였으며 Intensity map을활용한 다엽콜리메이터의 정도관리를 위해 정도관리기구를 제작하였다.(그림 1) 기구의 수평을 유지하기 위해 지지 나사 못 3개를 기구의 밑판에 설치하였으며 겐트리 각도와 필름이 수평을 이룰 수 있도록 각도기를설치하였다.
- 실제 치료 환자 중 Head & Neck환자 1명(9 Portal, 133 Segment)을 선택하여 치료 빔 중에서 겐트리 각도 0°, 270°, 320°, 90°, 140° 의 Intensity map을 활용하였다.
- 중심 Leaf을 기준으로 하방향 5개, 상방향 5개로 총 11 개의 Leaf을 사용하여 임의의 Intensity map(ll(MLC)x 11 (Y jaw) cm2)을 제작하였다.
- 총 필드 크기를 40(MLC) X ll(Y-jaw) cm2 으로 하여 3 부분(Xl=20/X2 = -10/Y=ll, X=20/Y=ll, Xl = - 107X2=20?/= 11) 으로 필드를 나누었으며 겐트리 각도가 0°, 270°, 320°, 90°, 140°에서 80 MU(Monitor Unit) 조건으로 저감도 측 정용 필름을 사용하여 조사하였으며 겐트리 각도를 기준으로 겐트리의 변화에 따른 세개의 필드 경계 부분의 선량변화를 Video- densitometerfWELLHOFER DOSIMETRIE, GERMANY) 를 통해 비교 분석했다.
- 0°로 고정하였다. 필름과 선원간의 거리를 100 cm 으로 위치하여 광 조사야와 정도관리 기구에 격자의 중심과 일치시킨 후 80 MU 조건으로 저감도 측정용 필름을 사용하여 5회 조사하여 동일 Level의 Leaf이 형성하는 Beamlet의 재현성을 분석하였으며 다엽콜리메이터정도관리 기구의 격자모양을 기준으로 격자모양 안으로 Leaf이 들어오면 측정값에 벗어나면 '로 표현하였다(그림 3).
대상 데이터
- 세기변조방사선치료에서 가장 많이 사용하는 중심 Leaf(두께 1cm)을 기준으로 하방향 5개, 상방향 5개로총 11개의 Leaf을 사용하였다(그림 2).
- 전체 100개의 Beamlet 중에 75개를 분석하였다. Xl(MLC)은 -0.
- 전체 115개의 Beamlet 중에 82개를 분석하였다.
- 전체 125개의 Beamlet 중에 92개를 분석하였다.
- 전체 83개의 Beamlet 중에 58개를 분석하였다.
- 전체 97개의 Beamlet 중에 65개를 분석하였다. 치료 기기의 특성으로 Xl(MLC)은 -0.
성능/효과
- 2. 동일 Level의 Leaf이 형성하는 Beamlet의 재현성은 ±2 mm 정도의 변화가 있다.
- 3. 본 병원의 세기변조방사선치료기기 특성의 영향으로다엽콜리메이터의 정도관리 결과 겐트리 각도가 270°일 때 정확성은 가장 저하되며, 140°일 때 정확성이 양호한 것으로 나타났다.
- 4. 다엽콜리메이터 정도관리 기구 사용 시 환자에 따른 Intensity map을 활용한 Custom 다엽콜리메이터 정도관리를 할 수 있었다.
- 제시하였다. 겐트리 각도의 변화에 따라 선량이 변화하는 것을 알 수 있으며 전체적으로 겐트리 각도 0°를 기준으로 270°일 때가 가장 선량변화가 많았으며 140° 일 때 선량 변화가 작게 나타났다(그림 6).
- 결과 1은 Video densitometor에서 검증 된 결과이나 결과 2, 3은 사람의 눈으로 분석하여 오차의 여지는 있으나 첫 번째 사람이 결과값을 분석 후 첫 번째 사람의 입회 하에 두번째 사람이 결과치를 확인하는 방법을 시행하여 객관적인 오차의 범위를 줄였다.
- 결과 3의 경우 사용된 Intensity mape 실제 환자의 것으로 임의로 제작 된 Intensity map을 사용한 것이 아니어서 주위 농도가 비슷하여 경계를 구분 할 수 없는 경우는 결과치 분석에서 누락을 시켰으며 전체 Beamlet 의 갯수 중 70%정도를 분석 할 수 있었으며 한 개의 Intensity map에서 작게는 58개에서 많이는 92개의 Beamlet을 분석 할 수 있어 70%정도만으로도 다엽콜리메이터를 정도관리 하는데는 충분히 유용하였다.
- 또한 각 Leaf 마다 측정값이 다른 것으로 보아 각각 독립적으로 겐트리 각도에 영향을 받는 것을 알 수 있었으며 결과 그래프의 내용처럼 두 지점의 최소값이 차이를 보이는 것을 근거로 동일 Level에서의 다엽콜리메이터가 표현하는 위치에 차이가 있는 것을 알 수 있다.
- 세기 변조방사선치료 시 다엽 콜리메이터의 정도 관리를 위한 목적으로 실제 환자에게 세밀히 적용하기 위해 Intensity map을 활용한 다엽콜리메이터의 정도 관리를 계획했을 때 처음에는 본 논문과의 실험방법과는 달리세기변조방사선치료기기의 쐐기 필터를 삽입하는 틀을 이용하여 SSD(Source Skin Distance) 100에서 1 cm XI cm을 형성 할 수 있는 확대도를 413 mm(선원 - 쐐기 필터 거리) + 4 mm(아크릴 두께)로 고려한 격자 모양의 기구를 제작하여 실험을 하였으나 빔의 확산에 의한 격자 모양의 크기와 격자의 형상이 뚜렷하게 나타나지 않아서 Intensity map에 나타난 Beamlet의 정도관리를 할 수가 없었다. 그래서 본 논문에 사용된 다엽콜리메이터 정도관리 기구를 다시 제작하여 정도관리 기구는 빔의 확산에 의한 오차를 최소화 할 수 있게 하였으며 겐트리 각도와 수평을 유지할 수 있게 하여 정확성을 높이도록 제작하였다.
- 정도관리 기구는 정밀한 기계로 제작하여 격자의 크기가 정확하며 격자선의 두께가 0.5 mm 이므로 2 mm의 허용범위를 측정하는데 우수하였으며 저감도측정용 필름에도 뚜렸이 표현이 되어 눈으로 식별이 가능하였다.
후속연구
- 다엽콜리메이터 정도관리 기구를 사용할 경우 이 논문에서는 Beamlet의 구성요소인 다엽콜리메이터 만을 대상으로 하였으나 Y-jaw의 정도관리도 겸해서 할 수 있으며 또한 일반적인 치료에 사용되는 다엽콜리메이터및 Jaw 그리고 필름을 통한 조사면 검증에 사용할 수 있다.
- 본 논문은 Siemms사의 PRIMART(USA)를 사용하여 실험하였으나 다른 병원 Siemens사의 세기 변조 방사선치료 기기나 Varian, 티ekta등의 치료기기로 실험범위를 넓혔으면 더욱 객관적인 결과값을 제시 할 수 있었으리라 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.