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문제 정의
- 그러므로 본 연구의 목적은 세기조절방사선치료와 부피적세기조절회전치료의 치료계획을 미국의학물리학회(AAPM)에서 제안된 AAPM TG-119 보고서와 같이 설정하고, 절대적 선량평가와 상대적 선량평가가 정도관리를 위해 제안된 내용과의 정확성에 대해 평가하였다11).
제안 방법
- 120개 다엽콜리메이터가 장착된 선형가속기(Clinac iX, VARIAN, Palo Alto)를 사용하였고, 치료정보 전달을 위해 ARIA R&V(Record and Verify) system을 사용하였다.
- 가속기의 출력변화량에 따른 Delta4PT의 교정값을 구하기 위해 치료계획장치에서 10×10 cm2인 좌우대칭조사면을 생성하여 정도관리 전과 측정 전에 교정을 시행하였다13).
- 본 연구에서는 세기조절방사선치료의 commissioning 및 정도관리를 위해 TG-119에서 제시된 일련의 표준화된 시험을 통하여 본원의 세기조절방사선치료와 부피적세기조절회전치료의 환자 정도관리를 이온전리함과 Bi-planar diode array를 이용하여 수행하였다. 세기조절방사선치료와 부피적세기조절회전치료 모두 다엽콜리메이터의 계획된 위치로의 동적 움직임을 통해 종양조직에 고 선량을 조사하고 주변의 정상조직에는 최저선량을 조사하는 치료법으로 다른 치료법에 비해 고 선량이 입사되기 때문에 정도관리는 매우 중요하다.
- 부피적세기조절회전치료의 회전방향은 전립선과 Multi-target의 경우 싱글아크로 나머지의 경우 듀얼아크를 사용하였고 갠트리간격은 4°, 빔조사시간은 120초를 사용하였다.
- 가속기의 출력변화량에 따른 Delta4PT의 교정값을 구하기 위해 치료계획장치에서 10×10 cm2인 좌우대칭조사면을 생성하여 정도관리 전과 측정 전에 교정을 시행하였다13).상대선량분포는 Delta4PT에서 측정한 선량분포와 치료계획시스템에서 계산한 선량분포를 비교하였다. 감마인덱스법을 사용하였고14) 허용기준은 3 mm/3%로 하였다.
- 에너지는 6 MV 광자선을 사용하고 각각의 구조세트에 대해 처방선량은 180~200 cGy를 사용하였다. 세기조절방사선치료계획은 7문 또는 9문을 같은 간격으로 설정하였으며 빔전달방식은 step and shoot 방식을 사용하였다. 부피적세기조절회전치료의 회전방향은 전립선과 Multi-target의 경우 싱글아크로 나머지의 경우 듀얼아크를 사용하였고 갠트리간격은 4°, 빔조사시간은 120초를 사용하였다.
- 세기조절방사선치료와 부피적세기조절회전치료의 치료계획은 치료계획장치(Oncentra Ver. 4.1, Nucletron BV, Netherland)를 사용하였고 이 치료계획장치는 회전치료가 가능한 모든 선형가속기에서 사용이 가능하다. 회전방향은 싱글아크와 듀얼아크가 가능하고 갠트리속도와 선량률 변화가 가능하며 갠트리간격, 갠트리속도와 선량률변화, 치료시간조절 등을 사용자가 선택할 수 있는 장점이 있다(Table 1).
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3. 이온전리함을 이용한 절대평가
절대선량을 측정하기 위해 유효부피가 작은 이온전리함(CC13, IBA, Sweden)과 전위계(Dose 1, IBA, Sweden)를 사용하였다(Fig. 2.). 처방선량을 전달하기 위한 모니터유니트값은 전산화 치료계획 장치를 통해 계산하고, 정도관리 시 TG -119의 권고안에 따라 측정 전에 조사야 크기가 10×10 ㎠ 조사면으로 전위계의 전하량(nC)을 전리함으로 측정하였다.
- 처방선량을 전달하기 위한 모니터유니트값은 전산화 치료계획 장치를 통해 계산하고, 정도관리 시 TG -119의 권고안에 따라 측정 전에 조사야 크기가 10×10 ㎠ 조사면으로 전위계의 전하량(nC)을 전리함으로 측정하였다. 절대선량평가는 Table 2.와 같이 각 측정지점에서 이온전리함을 이용해 측정된 점선량과 치료계획장치에서 계산한 선량을 비교하였다. 각 지점에서 측정된 선량값은 TG-119 권고안에 따라 상대오차(%diff)와 오차의 평균값(mean), 표준편차(σ)를 구하고 다음 식에 의해 신뢰구간을 구하였다.
- 정도관리를 위한 치료계획은 AAPM에서 제공하는 구조 세트(structure sets)를 이용하였고 Fig. 1.과 같이 Multi-target, 전립선(prostate), 두경부(head & neck), Cshape(Easy), C-shape(Hard) 총 5가지를 대상으로 각각 표적과 위험장기를 설정하였다.
- . 정상조직 및 표적에 방사선세기를 조절하기 위해 방사선세기가 서로 다른 여러 작은 세그먼트(segment)로 나누어 조사한다. 그러나 세기조절 방사선치료 조사면이 기존 방사선치료 방법에 비해 여러 방향에서 치료하고, 세그먼트도 50~70개 이상 사용하므로 치료시간과 모니터유니트양도 증가한다.
- 처방선량을 전달하기 위한 모니터유니트값은 전산화 치료계획 장치를 통해 계산하고, 정도관리 시 TG -119의 권고안에 따라 측정 전에 조사야 크기가 10×10 ㎠ 조사면으로 전위계의 전하량(nC)을 전리함으로 측정하였다.
대상 데이터
- 측정용 팬텀은 세기조절방사선치료용 팬텀(I’mRT Phantom, IBA Dosimetry, Germany)을 사용하였고 치료계획에 사용될 영상획득은 전산화단층모의치료장치(Sensation Open, Siemens, Germany)를 이용하였다.
데이터처리
- 각 지점에서 측정된 선량값은 TG-119 권고안에 따라 상대오차(%diff)와 오차의 평균값(mean), 표준편차(σ)를 구하고 다음 식에 의해 신뢰구간을 구하였다.
- 감마인덱스법을 사용하였고14) 허용기준은 3 mm/3%로 하였다. 각각의 측정 위치에서 감마인덱스가 1이하로 허용기준을 통과하는 비율을 구하고 전체평균과 표준편차를 구하여 다음과 같은 식으로 신뢰구간을 획득하였다.
이론/모형
- 상대선량분포는 Delta4PT에서 측정한 선량분포와 치료계획시스템에서 계산한 선량분포를 비교하였다. 감마인덱스법을 사용하였고14) 허용기준은 3 mm/3%로 하였다. 각각의 측정 위치에서 감마인덱스가 1이하로 허용기준을 통과하는 비율을 구하고 전체평균과 표준편차를 구하여 다음과 같은 식으로 신뢰구간을 획득하였다.
- . 계산시 격자크기(calculation grid size)는 X, Y, Z 모든 방향에서 2 mm를 사용하였고 각각의 치료계획에 대한 최적화는 TG-119에 제시된 조건을 사용하였다11).
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4. Bi-planar diode array를 이용한 상대평가
상대선량분포 측정을 위해 Delta4PT Bi-planar diode array (Scandidos AB, Sweden)를 이용하였다(Fig. 2.). Delta4PT는 직경이 22 cm, 길이가 40 cm 인 원통형 PMMA 재질의 팬텀으로 내부에 1069개의 p-type diode가 배열된 2개의 평판이 직교로 배열되어 있다.
- 선량 제한치는 두 치료법 모두 DVOs(Dose Volume Objectives)를 사용하여 같은 조건으로 설정하였고 선량계산알고리즘은 Collapsed cone convolution algorithm을 사용하였다13). 계산시 격자크기(calculation grid size)는 X, Y, Z 모든 방향에서 2 mm를 사용하였고 각각의 치료계획에 대한 최적화는 TG-119에 제시된 조건을 사용하였다11).
성능/효과
- 내에도 적합하였고 다른 검사의 연구 결과와도 유사한 결과를 나타내었다. 따라서 본원에 도입된 세기조절방사선치료와 부피적세기조절회전치료가 보고서에서 제안된 허용 기준에 적합함을 확인할 수 있었다.
- 부피적세기조절회전치료의 허용기준 최대비율은 전립선에서 99.3%, 최소비율은 Multi target과 두경부에서 97.2%였고 평균비율은 98.2±1.1%, 신뢰구간은 3.95%(96.05% pass rate)로 두 치료법 모두 TG-119에서 제시한 허용기준 평균비율 7.0%(93% pass rate) 이내에 모두 만족하였다(Fig. 3.).
- 세기조절방사선치료의 감마인덱스 허용기준을 통과하는 최대비율은 전립선에서 99.8%, 최소비율은 두경부에서 97.2%였으며 평균비율은 98.3±1.5%이고 신뢰구간은 3.78%(96.22% pass rate)였다.
- 74%였다. 신뢰구간은 표적에서 4.09%, 위험장기에선 3.04%로 두 치료법 모두 TG-119에서 제시한 표적과 위험장기에 대한 허용기준인 표적에서 4.5%, 위험장기에서 4.7% 이내에 모두 만족하였다.
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