목 적: 방사선치료를 목적으로 촬영된 CT영상을 이용하여 조직내 불균질 물질 및 체위고정 기구에 대한 보정이 선량계산 결과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 빛 방법: 체내불균질 물질의 다양한 사례를 알아보기 위하여 본원에서 제작한 물팬텀($250{\times}250{\times}250mm^3$) 내부에 (1) 뼈 (2) 금속 (3) 조영제 (4) 고정기구(Head holder/Vac-lok) 등 CT Number를 변화시킬 수 있는 물질을 삽입하여 CT촬영을 시행 하였다. 각기 다른 형태의 불균질 CT영상을 전산화치료계획장치(RTP)에 입력하여 동일한 조건(SAD=100 cm 조사야=$10{\times}10cm^2$, 깊이=10cm, 1문조사)으로 에너지별(4, 6, 10 MV X-선) 처방선량 100 cGy를 얻기 위한 선량계산(MU)을 시행하여 비교, 분석하였다. 결 과: 물로만 구성된 팬텀을 기준값으로, 불균질 보정계수 차이는 뼈조직 상태인 경우는 $2.7{\sim}5.3%$, 금속물질인 경우 $2.7{\sim}3.8%$, 조영제인 경우 $0.9{\sim}2.3%$, Head holder $0.9{\sim}2.3%$, Head holder와 Pillow인 경우 $3.5{\sim}6.9%$, 그리고 Vac-lok인 경우 $0.9{\sim}1.5%$의 차이로 나타났다. 결 론: 체내의 불균질 보정계수 차이는 임상적으로 그 적용 형태가 다양하고, 일관성을 보이지 않으며, 조사문수가 증가함에 따라 그 차이가 1%미만으로 허용 가능할 것이나, 고정 기구등에 의한 불균질 보정은 충분히 고려하여 선량계산의 부정확도를 최소화 시켜야 할 것으로 사료된다.
목 적: 방사선치료를 목적으로 촬영된 CT영상을 이용하여 조직내 불균질 물질 및 체위고정 기구에 대한 보정이 선량계산 결과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 빛 방법: 체내불균질 물질의 다양한 사례를 알아보기 위하여 본원에서 제작한 물팬텀($250{\times}250{\times}250mm^3$) 내부에 (1) 뼈 (2) 금속 (3) 조영제 (4) 고정기구(Head holder/Vac-lok) 등 CT Number를 변화시킬 수 있는 물질을 삽입하여 CT촬영을 시행 하였다. 각기 다른 형태의 불균질 CT영상을 전산화치료계획장치(RTP)에 입력하여 동일한 조건(SAD=100 cm 조사야=$10{\times}10cm^2$, 깊이=10cm, 1문조사)으로 에너지별(4, 6, 10 MV X-선) 처방선량 100 cGy를 얻기 위한 선량계산(MU)을 시행하여 비교, 분석하였다. 결 과: 물로만 구성된 팬텀을 기준값으로, 불균질 보정계수 차이는 뼈조직 상태인 경우는 $2.7{\sim}5.3%$, 금속물질인 경우 $2.7{\sim}3.8%$, 조영제인 경우 $0.9{\sim}2.3%$, Head holder $0.9{\sim}2.3%$, Head holder와 Pillow인 경우 $3.5{\sim}6.9%$, 그리고 Vac-lok인 경우 $0.9{\sim}1.5%$의 차이로 나타났다. 결 론: 체내의 불균질 보정계수 차이는 임상적으로 그 적용 형태가 다양하고, 일관성을 보이지 않으며, 조사문수가 증가함에 따라 그 차이가 1%미만으로 허용 가능할 것이나, 고정 기구등에 의한 불균질 보정은 충분히 고려하여 선량계산의 부정확도를 최소화 시켜야 할 것으로 사료된다.
Purpose: To study effectiveness of heterogeneity correction of internal-body inhomogeneities and patient positioning immobilizers in dose calculation, using images obtained from CT-Simulator. Materials and Methods: A water phantom($250{\times}250{\times}250mm^3$) was fabricated and, to si...
Purpose: To study effectiveness of heterogeneity correction of internal-body inhomogeneities and patient positioning immobilizers in dose calculation, using images obtained from CT-Simulator. Materials and Methods: A water phantom($250{\times}250{\times}250mm^3$) was fabricated and, to simulate various inhomogeneity, 1) bone 2) metal 3) contrast media 4) immobilization devices(Head holder/pillow/Vac-lok) were inserted in it. And then, CT scans were peformed. The CT-images were input to Radiation Treatment Planning System(RTPS) and the MUs, to give 100 cGy at 10 cm depth with isocentric standard setup(Field Size=$10{\times}10cm^2$, SAD=100 cm), were calculated for various energies(4, 6, 10 MV X-ray). The calculated MUs based on various CT-images of inhomogeneities were compared and analyzed. Results: Heterogeneity correction factors were compared for different materials. The correction factors were $2.7{\sim}5.3%$ for bone, $2.7{\sim}3.8%$ for metal materials, $0.9{\sim}2.3%$ for contrast media, $0.9{\sim}2.3%$ for Head-holder, $3.5{\sim}6.9%$ for Head holder+pillow, and $0.9{\sim}1.5%$ for Vac-lok. Conclusion: It is revealed that the heterogeneity correction factor calculated from internal-body inhomogeneities have various values and have no consistency. and with increasing number of beam ports, the differences can be reduced to under 1%, so, it can be disregarded. On the other hand, heterogeneity correction from immobilizers must be regarded enough to minimize inaccuracy of dose calculation.
Purpose: To study effectiveness of heterogeneity correction of internal-body inhomogeneities and patient positioning immobilizers in dose calculation, using images obtained from CT-Simulator. Materials and Methods: A water phantom($250{\times}250{\times}250mm^3$) was fabricated and, to simulate various inhomogeneity, 1) bone 2) metal 3) contrast media 4) immobilization devices(Head holder/pillow/Vac-lok) were inserted in it. And then, CT scans were peformed. The CT-images were input to Radiation Treatment Planning System(RTPS) and the MUs, to give 100 cGy at 10 cm depth with isocentric standard setup(Field Size=$10{\times}10cm^2$, SAD=100 cm), were calculated for various energies(4, 6, 10 MV X-ray). The calculated MUs based on various CT-images of inhomogeneities were compared and analyzed. Results: Heterogeneity correction factors were compared for different materials. The correction factors were $2.7{\sim}5.3%$ for bone, $2.7{\sim}3.8%$ for metal materials, $0.9{\sim}2.3%$ for contrast media, $0.9{\sim}2.3%$ for Head-holder, $3.5{\sim}6.9%$ for Head holder+pillow, and $0.9{\sim}1.5%$ for Vac-lok. Conclusion: It is revealed that the heterogeneity correction factor calculated from internal-body inhomogeneities have various values and have no consistency. and with increasing number of beam ports, the differences can be reduced to under 1%, so, it can be disregarded. On the other hand, heterogeneity correction from immobilizers must be regarded enough to minimize inaccuracy of dose calculation.
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문제 정의
수행하고 있다. 그러므로 이때 사용되는 CT Number 의 변화가 선량계산에 어떠한 영향을 미치고 있으며, 그에따른 대체 방안들을 제안해 보고자 한다.
이에 본 연구에서는, 체내의 불균질 물질(뼈, 금속, 조영제) 과 체외의 불균질 물질(환자고 정기구: Head holder, Pillow, Vac-lok)을 대상으로 CT Number 변화에 따른 각각의 MU값변화를 기준으로 불균질한 물질들이 선량계산에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 한다.
제안 방법
2 mm 두께의 아크릴을 사용하여 가로 세로, 높이가 각각 250 tnm인 사각형 물팬텀을 본원에서 자체 제작하였으며, 이 물 팬텀 내부에 체내의 불균질물질(뼈, 금속, 조영제) 효과를대체할 물질들을 삽입할 수 있도록 물팬텀 표면에서부터 5 cm 깊이에 지름 4 cm의 아크릴재질의 원통형 공간을 만들었다(Fig. 2).
CT 촬영은 Scan bore size가 85 cm인 필립스사의 Brilliance Big Bore CT-Simulator (Netherlands)을 사용하였으며 촬영조건은 120 kVp, 200 mAs, 5 mm 간격으로 동일하게 시행하였다. 체내 불균질 물질(뼈, 보철물, 조영제)을 대체한 이물질들(석고붕대, 볼트, 구강용조영제)과 체외 불균질 물질(환자고정기구)들을 차례로 CT촬영하여 영상정보를 획득하였다 (Fig.
선원중심축간 거리 100 cm, 조사야크기 10X10 cm?로 하고 4, 6, 10 MV X선의 10 cm 깊이에서 처방선량 100 cGy를조사하기 위한 선량지시치(MU)를 구하였다. 환자를 대상으로 시행한 전산화치료계획은 흉부의 경우 같은 선량비로 Ant/RPO/LPO 3문조사를 계획하였으며, 복부와 골반부는 Ant/Post/Rt/Lt 4문 조사, 같은 선량비로 치료계획을 하여 각각의 선량지시치 (MU)를 구하였다(Fig.
물로만 충만 시킨 팬텀에서 얻어진 선량지시치(MU)를 기준값으로 각각의 불균질 물질을 삽입시켜 얻어진 MU값과 비교하여 보정계수를 구하였다. 환자를 대상으로 한 보정계수는 조영제를 사용하지 않은 CT영상으로 치료계획하여 얻어진 MR값을 기준으로 조영제를 사용한 CT영상 치료계획의 MU값과 비교하였다.
3). 실제 환자를 대상으로 조영제에 의한 HU 오염이 선량변화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 흉부, 복부, 골반부로 나누어 조영제를 사용한 CT영상과 사용하지 않은 CT 영상을 각각 획득하였다(Fig. 4).
인체 내에 불균질한 조직들 중 HU를 가장 많이 변화시킬 것으로 예상되는 치밀골(compact bone), 체내인공물(보철, 인공관절), 조직간 밀도차를 증가시키는 조영제(contrast media) 등을 대상으로 실험하기 위하여, 뼈를 가상 한 대체 오염물질은 석고붕대를 이용하여 만들었으며, 체내 금속에 의한 영상왜곡은 실제 금속물질인 볼트와 너트를 사용하였다. CT 촬영 시 사용되는 혈관조영제는 구강용조영제를 사용하여 CT Number를 유사하게 만들었다(Table 1).
체내 불균질 물질(뼈, 보철물, 조영제)을 대체한 이물질들(석고붕대, 볼트, 구강용조영제)과 체외 불균질 물질(환자고정기구)들을 차례로 CT촬영하여 영상정보를 획득하였다 (Fig. 3). 실제 환자를 대상으로 조영제에 의한 HU 오염이 선량변화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 흉부, 복부, 골반부로 나누어 조영제를 사용한 CT영상과 사용하지 않은 CT 영상을 각각 획득하였다(Fig.
각각의 실험용 팬텀 CT영상을 이용하여 선원중심축간 거리 100 cm, 조사야크기 10X10 cm?로 하고 4, 6, 10 MV X선의 10 cm 깊이에서 처방선량 100 cGy를조사하기 위한 선량지시치(MU)를 구하였다. 환자를 대상으로 시행한 전산화치료계획은 흉부의 경우 같은 선량비로 Ant/RPO/LPO 3문조사를 계획하였으며, 복부와 골반부는 Ant/Post/Rt/Lt 4문 조사, 같은 선량비로 치료계획을 하여 각각의 선량지시치 (MU)를 구하였다(Fig. 5).
대상 데이터
방법이다. 각각의 실험용 팬텀 CT영상을 이용하여 선원중심축간 거리 100 cm, 조사야크기 10X10 cm?로 하고 4, 6, 10 MV X선의 10 cm 깊이에서 처방선량 100 cGy를조사하기 위한 선량지시치(MU)를 구하였다. 환자를 대상으로 시행한 전산화치료계획은 흉부의 경우 같은 선량비로 Ant/RPO/LPO 3문조사를 계획하였으며, 복부와 골반부는 Ant/Post/Rt/Lt 4문 조사, 같은 선량비로 치료계획을 하여 각각의 선량지시치 (MU)를 구하였다(Fig.
데이터처리
보정계수를 구하였다. 환자를 대상으로 한 보정계수는 조영제를 사용하지 않은 CT영상으로 치료계획하여 얻어진 MR값을 기준으로 조영제를 사용한 CT영상 치료계획의 MU값과 비교하였다.
성능/효과
5%의 보정계수 차이를 알 수 있었다(Table 2). 각 부위별 임상사례를 살펴보면, 먼저 흉부의 경우 조영제 사용 유/무에 따라 0-2.6% 총 MU 값 비교시 0.8% 상승, 복부의 경우 0~2.9% 총 MU값 비교시 1.9% 상승, 골반부인 경우는 0-1.8% 총 MU값 비교시 1.2% 선량증가가 발생 하였다 (Table 3).
자체 제작한 팬텀과 불균질 물질을 사용하여 방사선 에너지별 불균질 보정계수를 확인하여본 결과 에너지가 높아질수록 체내 불균질 물질에 의한 보정계수 영향은 점차 감소함을 알 수 있었다. 다만 인공관절과 같이 넓은 부위에 높은 밀도의 금속물질들이 치료부위에 포함될 경우에는 신중한 검토 후에 치료계획을 수립하여야 할 것이다.
후속연구
알 수 있었다. 다만 인공관절과 같이 넓은 부위에 높은 밀도의 금속물질들이 치료부위에 포함될 경우에는 신중한 검토 후에 치료계획을 수립하여야 할 것이다.
방사선치료 방법들이 복잡 정밀해짐에 따라 조영제사용으로 인한 CT값의 오염이 치료계획시 부위에 따라서는 큰 선량계산 오차를 유발할 것으로 사료되는바, 조영제 사용을 자제하거나, 치료부위를 두 번 CT촬영함으로써 발생할 수 있는 선량계산 오류를 미리 예방하여야 할 것이다.
Unit)의 변화인자가 될 수 있다. 앞으로는 이러한 원인을 최소화하거나 좀 더 신중하게 분석해 볼 필요가있을 것으로 사료된다(Fig. 6).n)
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