목 적: 국내 실정에 적합한 사이버나이프의 표준화된 품질관리 절차서가 없어 이를 개발하고 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 사이버나이프의 구조적 특성과 치료 방법 등을 고려하여 품질관리 검사항목을 설정한 후, 적합한 시행 시기에 맞추어 주기적 분류를 하였다. 그리고 설정된 항목들은 각각의 품질관리 목적에 따라 일반적인 품질관리(basic QC), 치료정확도 품질관리(delivery specific QC), 환자 맞춤형 품질관리(patient specific QC) 등 3개의 분야로 구분하였다. 국내의 두 개 기관을 대상으로 개발된 품질관리 절차서의 각 항목을 비교하여 허용오차를 분석하였다. 설정된 항목에 대한 허용 오차는 제작사에서 제공된 품질관리 자료와 현재 국내에 설치되어 있는 두 개 기관의 최근 3년간의 품질관리 수행 데이터 등을 근거하였으며, 각 항목에 대한 측정 결과를 토대로 품질관리 실태를 분석하고 개발된 품질관리 절차서의 타당성을 검증하였다. 결 과: 개발된 사이버나이프 품질관리 절차서의 항목에 대하여 두 개 기관을 대상으로 정확성을 상호 비교 분석하였다. 모든 측정 결과는 사이버나이프의 품질관리 절차서에서 제시한 허용오차 범위 내에서 일치하고 있음을 확인하였다. 결 론: 본 연구에서 개발된 품질관리 절차서를 통해 사이버나이프에 대한 성능평가 기준을 확립할 수 있으며, 영상유도 정위방사선치료에 대한 정확성 및 안전성을 확보할 수 있을 것으로 생각된다.
목 적: 국내 실정에 적합한 사이버나이프의 표준화된 품질관리 절차서가 없어 이를 개발하고 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 사이버나이프의 구조적 특성과 치료 방법 등을 고려하여 품질관리 검사항목을 설정한 후, 적합한 시행 시기에 맞추어 주기적 분류를 하였다. 그리고 설정된 항목들은 각각의 품질관리 목적에 따라 일반적인 품질관리(basic QC), 치료정확도 품질관리(delivery specific QC), 환자 맞춤형 품질관리(patient specific QC) 등 3개의 분야로 구분하였다. 국내의 두 개 기관을 대상으로 개발된 품질관리 절차서의 각 항목을 비교하여 허용오차를 분석하였다. 설정된 항목에 대한 허용 오차는 제작사에서 제공된 품질관리 자료와 현재 국내에 설치되어 있는 두 개 기관의 최근 3년간의 품질관리 수행 데이터 등을 근거하였으며, 각 항목에 대한 측정 결과를 토대로 품질관리 실태를 분석하고 개발된 품질관리 절차서의 타당성을 검증하였다. 결 과: 개발된 사이버나이프 품질관리 절차서의 항목에 대하여 두 개 기관을 대상으로 정확성을 상호 비교 분석하였다. 모든 측정 결과는 사이버나이프의 품질관리 절차서에서 제시한 허용오차 범위 내에서 일치하고 있음을 확인하였다. 결 론: 본 연구에서 개발된 품질관리 절차서를 통해 사이버나이프에 대한 성능평가 기준을 확립할 수 있으며, 영상유도 정위방사선치료에 대한 정확성 및 안전성을 확보할 수 있을 것으로 생각된다.
[ $\underline{Purpose}$ ]: Standardization quality assurance (QA) program of CyberKnife for suitable circumstances in Korea has not been established. In this research, we investigated the development of QA program for CyberKnife and evaluation of the feasibility under applications. $...
[ $\underline{Purpose}$ ]: Standardization quality assurance (QA) program of CyberKnife for suitable circumstances in Korea has not been established. In this research, we investigated the development of QA program for CyberKnife and evaluation of the feasibility under applications. $\underline{Materials\;and\;Methods}$: Considering the feature of constitution for systems and the therapeutic methodology of CyberKnife, the list of quality control (QC) was established and divided dependent on the each period of operations. And then all these developed QC lists were categorized into three groups such as basic QC, delivery specific QC, and patient specific QC based on the each purpose of QA. In order to verify the validity of the established QA program, this QC lists was applied to two CyberKnife centers. The acceptable tolerance was based on the undertaking inspection list from the CyberKnife manufacturer and the QC results during last three years of two CyberKnife centers in Korea. The acquired measurement results were evaluated for the analysis of the current QA status and the verification of the propriety for the developed QA program. $\underline{Results}$: The current QA status of two CyberKnife centers was evaluated from the accuracy of all measurements in relation with application of the established QA program. Each measurement result was verified having a good agreement within the acceptable tolerance limit of the developed QA program. $\underline{Conclusion}$: It is considered that the developed QA program in this research could be established the standardization of QC methods for CyberKnife and confirmed the accuracy and stability for the image-guided stereotactic radiotherapy.
[ $\underline{Purpose}$ ]: Standardization quality assurance (QA) program of CyberKnife for suitable circumstances in Korea has not been established. In this research, we investigated the development of QA program for CyberKnife and evaluation of the feasibility under applications. $\underline{Materials\;and\;Methods}$: Considering the feature of constitution for systems and the therapeutic methodology of CyberKnife, the list of quality control (QC) was established and divided dependent on the each period of operations. And then all these developed QC lists were categorized into three groups such as basic QC, delivery specific QC, and patient specific QC based on the each purpose of QA. In order to verify the validity of the established QA program, this QC lists was applied to two CyberKnife centers. The acceptable tolerance was based on the undertaking inspection list from the CyberKnife manufacturer and the QC results during last three years of two CyberKnife centers in Korea. The acquired measurement results were evaluated for the analysis of the current QA status and the verification of the propriety for the developed QA program. $\underline{Results}$: The current QA status of two CyberKnife centers was evaluated from the accuracy of all measurements in relation with application of the established QA program. Each measurement result was verified having a good agreement within the acceptable tolerance limit of the developed QA program. $\underline{Conclusion}$: It is considered that the developed QA program in this research could be established the standardization of QC methods for CyberKnife and confirmed the accuracy and stability for the image-guided stereotactic radiotherapy.
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문제 정의
정확성, 3) 선량분포의 정확성, 4) 방사선 안전관리 등을 포함한 품질관리 절차서를 개발하여 유용성을 평가하고자 한다.
보였다. 본 논문에서는 제작사 및 일본에서 권고하고 있는 검사 항목 및 허용오차 등을 비교하여 국내 실정에 적합한 사이버 나이프의 품질관리 절차서의 품질관리 항목을 개발하였다(Table 3).
본 연구에서는 제조사 및 일본에서 권고하고 있는 사이버 나이프에 대한 인수 및 품질관리 절차서와 기존의 선형 가속기의 국내외 품질관리 절차서를 비교 분석하여 국내 실정에 맞는 품질관리 절차서를 개발하였다. 개발된 품질관리 절차서는 영상유도 정위방사선치료에 대한 정확성 및 안전성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
제안 방법
CT 데이터로부터 재구성된 화상(DRR)과 치료실의 천정에 45도 각도로 장착된 두 방향의 진단용 X-선에 의해 획득한 영상을 이용하여 종양의 위치를 확인한다. 이러한 방식으로 6차원적 공간좌표에 의한 종양 위치추적이 가능하며 기존의 정위적 틀에 의한 좌표 인식이 아닌 두개골과 몸에 삽입된 금침에 의해 종양의 위치를 인식한다.
Film phantom targeting 검사에 대하여 End-to-End test를 이용하여 skull 추적 및 fiducial 추적의 두 가지 방법으로 조사된 radiochromic 필름을 분석하였다. End-to-End test를 수행한 결과 A기관의 경우 skull과 fiducial 추적 모드에서 각각 0.
선형가속기의 레이저가 정확하게 1 mm 이내로 회전중심점을 지시하고 있음을 확인하였고, 각 조준기별로 조사된 필름의 분석 결과 2 mm 이내로 조사면이 일치함을 확인하였다. Safety subsystem은 여러 가지 연동장치에 대한 정상적인 작동 여부 및 치료가 안전하게 시행될 수 있는지에 대하여 각 항목별로 점검하여 정상적으로 작동함을 확인하였다. 소조사면에 대한 품질관리를 위하여 사이버 나이프 시스템의 12개의 조준기별로 두 개 기관의 출력인자를 측정하였다.
분석하였다. 각 항목에 대한 허용 오차는 제작사에서 제공된 품질관리 자료와 현재 국내 설치되어 있는 두 개 기관의 3년간의 품질관리를 수행한 데이터를 근거로 하여 설정하였다. 품질관리 절차서의 항목에 대하여 측정을 실시하여 오차에 대한 분석 및 검증을 하였다.
개발된 사이버나이프 품질관리 절차서의 일반적인 품질관리, 치료정확도 품질관리, 환자맞춤형품질관리 분야에 대하여 두 개 기관을 대상으로 정확성을 측정하여 평가하였다(Table 4).
015 cc 이온 전리함(PTW-Freiburg, Germany)을 이용하여 출력인자를 측정하였다. 검출기 및 이온 전리함은 물팬톰에서 SSD 80 cm, 깊이 1.5 cm에서 측정하였으며, 각 조준기의 출력인자는 사이버나이프의 최대 조사면의 크기인 직경 60 mm 조준기의 출력 인자 값에 대하여 규격화하였다.
국내에 사이버나이프가 설치된 두 개 기관을 대상으로 개발된 품질관리 절차서의 각 항목을 비교하여 허용오차를 분석하였다. 각 항목에 대한 허용 오차는 제작사에서 제공된 품질관리 자료와 현재 국내 설치되어 있는 두 개 기관의 3년간의 품질관리를 수행한 데이터를 근거로 하여 설정하였다.
일본에서는 환자 치료의 모의치료계획으로써 행하는 테스트로 있는 것으로 치료개시 당초에 모든 증례에 이 점검을 행하고 있지만 오차의 경향이 크지 않아 주 1회 행하고 있다. 본 논문에서는 국내 사이버나이프 설치 후 측정된 데이터를 분석해 본 결과 월 1회 측정 시 오차 정도가 허용오차를 벗어나지 않음을 확인하고 월 1회 검사항목으로 규정하였다.
본 연구에서는 사이버나이프에 대한 품질관리 절차서를 일반적인 품질관리(basic QC), 치료정확도 품질관리(delive ry specific QC), 환자맞춤형 품질관리 (patient specific QC)의 3개의 분야로 구분하였다. 또한 정위방사선치료에서 공통적으로 품질 보증되어야 하는 1) 종양위치의 정확성, 2) 기계적 정확성, 3) 선량분포의 정확성, 4) 방사선 안전관리 등을 포함한 품질관리 절차서를 개발하여 유용성을 평가하고자 한다.
또한 위치인식시스템에 의해 환자위치를 인식하고 환자가 움직일 경우에도 목표점을 추적하여 조사가 가능하기 때문에 침습적인 고정틀이 불필요하다. 본 연구에서는 이러한 사이버나이프의 특성을 고려한 항목들을 설정한 후 주기적 분류를 하였으며 일반적인 품질관리, 치료정확도 품질관리, 환자맞춤형 품질관리 등의 3개의 분야로 구분하였다.
Safety subsystem은 여러 가지 연동장치에 대한 정상적인 작동 여부 및 치료가 안전하게 시행될 수 있는지에 대하여 각 항목별로 점검하여 정상적으로 작동함을 확인하였다. 소조사면에 대한 품질관리를 위하여 사이버 나이프 시스템의 12개의 조준기별로 두 개 기관의 출력인자를 측정하였다. 기관별 12개의 조준기에 대한 출력 인자는 Table 5에 나타내었다.
설정하였다. 소조사면에 대한 품질관리를 위하여 사이버나이프에서 사용되고 있는 12개 조준기에 대하여 다이오드 검출기 (PTW- Freiburg, Germany) 및 0.015 cc 이온 전리함(PTW-Freiburg, Germany)을 이용하여 출력인자를 측정하였다. 검출기 및 이온 전리함은 물팬톰에서 SSD 80 cm, 깊이 1.
일반적인 품질관리의 경우 기존에 사용되어오던 국내 및 국외 선형가속기 품질관리 절차서에 의한 오차와 사이버 나이프 제조사에서 제공된 품질관리 절차서의 오차를 비교하고 측정을 통하여 적합한 허용오차를 설정하였다. 소조사면에 대한 품질관리를 위하여 사이버나이프에서 사용되고 있는 12개 조준기에 대하여 다이오드 검출기 (PTW- Freiburg, Germany) 및 0.
있다. 치료계획에 의해 정해진 로봇 움직임에 의한 정확성, 치료계획에 의한 방사선분포와 실제 치료에서의 정확성 등을 확인한다. 이 과정은 환자 치료 전 각 환자별로 수행된다.
치료정확도 품질관리는 사이버나이프에만 적용되는 항목으로서 제조사에서 제공된 허용오차를 반복 측정을 통하여 검증을 실시하여 적합성을 확인하였다. 환자맞춤형 품질관리는 환자에 직접 관련된 항목인 만큼 기존의 세기 변조방사선치료(IMRT)에서 적용된 오차와 본 장비에 의해 시행된 데이터를 비교 분석하여 적합한 허용오차를 설정하였다.
각 항목에 대한 허용 오차는 제작사에서 제공된 품질관리 자료와 현재 국내 설치되어 있는 두 개 기관의 3년간의 품질관리를 수행한 데이터를 근거로 하여 설정하였다. 품질관리 절차서의 항목에 대하여 측정을 실시하여 오차에 대한 분석 및 검증을 하였다.
환자맞춤형 품질관리는 환자에 직접 관련된 항목인 만큼 기존의 세기 변조방사선치료(IMRT)에서 적용된 오차와 본 장비에 의해 시행된 데이터를 비교 분석하여 적합한 허용오차를 설정하였다.
대상 데이터
조준기는 5~60 mm까지 총 12개로 구성되어 있다.
성능/효과
radiochromic 필름을 분석하였다. End-to-End test를 수행한 결과 A기관의 경우 skull과 fiducial 추적 모드에서 각각 0.672 mm, 0.548 mm의 오차를 보였으며 B기관의 경우 skull과 fiducial 추적 모드에서 각각 0.664 mm, 0.524 mm의 오차를 보였다(Table 6). CT 촬영에서 방사선 조사까지의 모든 기하학적인 오차를 포함한 전체적인 시스템의 정확성은 두 기관에서 모두 1 mm 이내였다.
두 기관에 대한 측정 결과는 사이버나이프의 품질관리 절차서에서 제시한 허용오차 범위 내에서 일치하고 있음을 확인하였다.
본 연구에서 두 개 기관의 사이버나이프의 출력인자를 측정한 결과 검출기의 종류에 따라 차이가 있음을 확인하였다. 이는 깊이에 따른 급격한 선량률 변화와 측방쪽으로의 전자평형상태가 이루어지지 않았기 때문이라고 하겠다.
선형가속기의 기계적 정확성 및 선량분포 정확성을 확인하기 위하여 빔 에너지 및 매개변수(대칭성, 평편도, 반음영)등을 측정하여 모두 허용오차 범위 내에서 일치함을 보였다. 선형가속기의 레이저가 정확하게 1 mm 이내로 회전중심점을 지시하고 있음을 확인하였고, 각 조준기별로 조사된 필름의 분석 결과 2 mm 이내로 조사면이 일치함을 확인하였다.
선형가속기의 레이저가 정확하게 1 mm 이내로 회전중심점을 지시하고 있음을 확인하였고, 각 조준기별로 조사된 필름의 분석 결과 2 mm 이내로 조사면이 일치함을 확인하였다. Safety subsystem은 여러 가지 연동장치에 대한 정상적인 작동 여부 및 치료가 안전하게 시행될 수 있는지에 대하여 각 항목별로 점검하여 정상적으로 작동함을 확인하였다.
기관별 12개의 조준기에 대한 출력 인자는 Table 5에 나타내었다. 측정된 출력인자 값은 조준기의 크기가 30 nun 이상인 경우 ±1% 이내로 상호 잘 일치함을 보였으나 15 mm 이하의 조준기에서는 출력인자 값이 3~9%까지 차이가 있음을 확인하였다. 이는 두 기관의 출력인자 측정에 있어 다이오드 검출기 및 이온 전리함을 사용하였기 때문으로 생각된다.
후속연구
맞는 품질관리 절차서를 개발하였다. 개발된 품질관리 절차서는 영상유도 정위방사선치료에 대한 정확성 및 안전성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
치료정확도 품질관리 중 film phantom targeting 검사 항목은 팬톰으로 수행하기 때문에 치료중의 환자의 움직임에 의한 오차는 고려되지 않았다. 향후 치료중의 환자의 움직임도 고려된 검사 방법을 개발하여 film phantom targeting 검사 항목의 정확성을 평가할 필요가 있다고 생각된다.
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