목 적 : 토모테라피를 이용한 방사선치료 시 종양의 위치 변화에 따른 피부선량을 알아보기 위해 Gafchromic EBT3 film을 이용하여 피부선량을 측정하고, 치료계획 선량과 비교하여 그 차이를 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 피부선량 측정을 위한 팬톰은 I'm RT Phantom(IBA Dosimetry, Germany)을 사용하였으며, 2.5 mm CT영상을 획득한 후 Pinnacle(ver9.2, Philips Medical System, USA)을 이용하여 종양의 위치와 피부 선량 측정 점을 설정하였다. 종양(40.75 cm3)의 위치는 팬톰의 중앙과 표면으로부터 5 mm, 10 mm 거리로, 토모테이블 감약을 고려하여 팬톰의 천장과 바닥방향으로 대칭하게 각각 설정하였으며, 피부 선량의 측정점은 표면으로부터 3 mm, 5 mm 두께로 3회 반복 측정하였다. TomoHD(TomoHD treatment system, Tomotherapy Inc., Madison, Wisconsin, USA)를 이용하여 토모테라피 치료 계획을 수립하고, Gafchromic EBT3 필름을 팬톰 내 삽입하여 3회 반복 측정한 뒤 측정된 피부 선량과 치료계획 선량을 비교하였다. 결 과 : 팬톰의 상부 측 피부선량은 종양이 중앙에 위치한 경우 5 mm, 3 mm에서 7.53 cGy, 7.25 cGy였으며, 천장 측 피부로부터 5 mm 떨어져 위치한 경우 각각 18.06 cGy, 16.89 cGy, 10mm 떨어진 경우 각각 20.37 cGy, 18.27 cGy의 값을 나타내었다. 팸톰 하부 측 피부선량은 종양이 중앙에 위치한 경우 5 mm, 3 mm에서 각각 8.82 cGy, 8.29 cGy였으며, 하부 측 피부로부터 5mm 떨어져 위치한 경우 각각 21.69 cGy, 19.78 cGy, 10mm 떨어진 경우 각각 20.48 cGy, 19.57 cGy로 나타났다. 종양이 중앙에 위치한 경우의 피부 선량은 치료계획 시보다 3.2~17.1%이상 증가한 반면, 종양이 천장 측 5 mm에 위치한 경우 2.8~9.0%로 감소하였고, 토모테이블 방향으로 피부선량은 치료계획 선량에 비해 평균 11%이상 증가함을 보였다. 결 론 : 이번 연구 결과 토모테라피를 위한 치료 계획 시 피부선량은 실제 피부선량과 오차가 발생하였으며, 특히 토모 테이블 방향으로의 피부 선량은 치료계획상의 피부선량보다 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 토모 테이블과 근접하여 위치한 종양의 치료 시 정확한 선량 계산 시스템과 피부선량의 검증 노력이 필요할 것으로 사료된다.
목 적 : 토모테라피를 이용한 방사선치료 시 종양의 위치 변화에 따른 피부선량을 알아보기 위해 Gafchromic EBT3 film을 이용하여 피부선량을 측정하고, 치료계획 선량과 비교하여 그 차이를 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 피부선량 측정을 위한 팬톰은 I'm RT Phantom(IBA Dosimetry, Germany)을 사용하였으며, 2.5 mm CT영상을 획득한 후 Pinnacle(ver9.2, Philips Medical System, USA)을 이용하여 종양의 위치와 피부 선량 측정 점을 설정하였다. 종양(40.75 cm3)의 위치는 팬톰의 중앙과 표면으로부터 5 mm, 10 mm 거리로, 토모테이블 감약을 고려하여 팬톰의 천장과 바닥방향으로 대칭하게 각각 설정하였으며, 피부 선량의 측정점은 표면으로부터 3 mm, 5 mm 두께로 3회 반복 측정하였다. TomoHD(TomoHD treatment system, Tomotherapy Inc., Madison, Wisconsin, USA)를 이용하여 토모테라피 치료 계획을 수립하고, Gafchromic EBT3 필름을 팬톰 내 삽입하여 3회 반복 측정한 뒤 측정된 피부 선량과 치료계획 선량을 비교하였다. 결 과 : 팬톰의 상부 측 피부선량은 종양이 중앙에 위치한 경우 5 mm, 3 mm에서 7.53 cGy, 7.25 cGy였으며, 천장 측 피부로부터 5 mm 떨어져 위치한 경우 각각 18.06 cGy, 16.89 cGy, 10mm 떨어진 경우 각각 20.37 cGy, 18.27 cGy의 값을 나타내었다. 팸톰 하부 측 피부선량은 종양이 중앙에 위치한 경우 5 mm, 3 mm에서 각각 8.82 cGy, 8.29 cGy였으며, 하부 측 피부로부터 5mm 떨어져 위치한 경우 각각 21.69 cGy, 19.78 cGy, 10mm 떨어진 경우 각각 20.48 cGy, 19.57 cGy로 나타났다. 종양이 중앙에 위치한 경우의 피부 선량은 치료계획 시보다 3.2~17.1%이상 증가한 반면, 종양이 천장 측 5 mm에 위치한 경우 2.8~9.0%로 감소하였고, 토모테이블 방향으로 피부선량은 치료계획 선량에 비해 평균 11%이상 증가함을 보였다. 결 론 : 이번 연구 결과 토모테라피를 위한 치료 계획 시 피부선량은 실제 피부선량과 오차가 발생하였으며, 특히 토모 테이블 방향으로의 피부 선량은 치료계획상의 피부선량보다 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 토모 테이블과 근접하여 위치한 종양의 치료 시 정확한 선량 계산 시스템과 피부선량의 검증 노력이 필요할 것으로 사료된다.
Purpose : To verify the skin dose in Tomotherapy-based radiation treatment according to the change in tumor locations, skin dose was measured by using Gafchromic EBT3 film and compared with the planned doses to find out the gap between them. Materials and Methods : In this study, to measure the skin...
Purpose : To verify the skin dose in Tomotherapy-based radiation treatment according to the change in tumor locations, skin dose was measured by using Gafchromic EBT3 film and compared with the planned doses to find out the gap between them. Materials and Methods : In this study, to measure the skin dose, I'm RT Phantom(IBA Dosimetry, Germany) was utilized. After obtaining the 2.5mm CT images, tumor locations and skin dose measuring points were set by using Pinnacle(ver 9.2, Philips Medical System, USA). The tumor location was decided to be 5mm and 10mm away from surface of the phantom and center. Considering the attenuation of a Tomo-couch, we ensured a symmetric placement between the ceiling and floor directions of the phantom. The measuring point of skin doses was set to have 3mm and 5mm thickness from the surface. Measurement was done 3 times. By employing TomoHD(TomoHD treatment system, Tomotherapy Inc., Madison, Wisconsin, USA), we devised Tomotherapy plans, measured 3 times by inserting Gafchromic EBT3 film into the phantom and compared the measurement with the skin dose treatment plans. Results : The skin doses in the upper part of the phantom, when the tumor was located in the center, were found to be 7.53 cGy and 7.25 cGy in 5mm and 3mm respectively. If placed 5mm away from the skin in the ceiling direction, doses were 18.06 cGy and 16.89 cGy; if 10mm away, 20.37 cGy and 18.27 cGy, respectively. The skin doses in the lower part of the phantom, when the tumor was located in the center, recorded 8.82 cGy and 8.29 cGy in 5mm and 3mm, each; if located 5mm away from the lower part skin, 21.69 cGy and 19.78 cGy were respectively recorded; and if 10mm away, 20.48 cGy and 19.57 cGy were recorded. If the tumor was placed in the center, skin doses were found to increase by 3.2~17.1% whereas if the tumor is 5mm away from the ceiling part, the figure decreased to 2.8~9.0%. To the Tomo-couch direction, skin doses showed an average increase of 11% or over, compared to the planned treatment. Conclusion : This study found gaps between planned skin doses and actual doses in the Tomotherapy treatment planning. Especially to the Tomo-cocuh direction, skin doses were found to be larger than the planned doses. Thus, during the treatment of tumors near the Tomo-couch, doses will need to be more accurately calculated and more efforts to verify skin doses will be required as well.
Purpose : To verify the skin dose in Tomotherapy-based radiation treatment according to the change in tumor locations, skin dose was measured by using Gafchromic EBT3 film and compared with the planned doses to find out the gap between them. Materials and Methods : In this study, to measure the skin dose, I'm RT Phantom(IBA Dosimetry, Germany) was utilized. After obtaining the 2.5mm CT images, tumor locations and skin dose measuring points were set by using Pinnacle(ver 9.2, Philips Medical System, USA). The tumor location was decided to be 5mm and 10mm away from surface of the phantom and center. Considering the attenuation of a Tomo-couch, we ensured a symmetric placement between the ceiling and floor directions of the phantom. The measuring point of skin doses was set to have 3mm and 5mm thickness from the surface. Measurement was done 3 times. By employing TomoHD(TomoHD treatment system, Tomotherapy Inc., Madison, Wisconsin, USA), we devised Tomotherapy plans, measured 3 times by inserting Gafchromic EBT3 film into the phantom and compared the measurement with the skin dose treatment plans. Results : The skin doses in the upper part of the phantom, when the tumor was located in the center, were found to be 7.53 cGy and 7.25 cGy in 5mm and 3mm respectively. If placed 5mm away from the skin in the ceiling direction, doses were 18.06 cGy and 16.89 cGy; if 10mm away, 20.37 cGy and 18.27 cGy, respectively. The skin doses in the lower part of the phantom, when the tumor was located in the center, recorded 8.82 cGy and 8.29 cGy in 5mm and 3mm, each; if located 5mm away from the lower part skin, 21.69 cGy and 19.78 cGy were respectively recorded; and if 10mm away, 20.48 cGy and 19.57 cGy were recorded. If the tumor was placed in the center, skin doses were found to increase by 3.2~17.1% whereas if the tumor is 5mm away from the ceiling part, the figure decreased to 2.8~9.0%. To the Tomo-couch direction, skin doses showed an average increase of 11% or over, compared to the planned treatment. Conclusion : This study found gaps between planned skin doses and actual doses in the Tomotherapy treatment planning. Especially to the Tomo-cocuh direction, skin doses were found to be larger than the planned doses. Thus, during the treatment of tumors near the Tomo-couch, doses will need to be more accurately calculated and more efforts to verify skin doses will be required as well.
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문제 정의
본 논문에서는 토모테라피를 이용한 방사선치료 시 종양의 위치 변화에 따른 피부선량을 알아보기 위해 Gafchromic EBT3 film((Gafchromic EBT3 self-developing film for radiotherapy dosimetry, International Speciality Product)을 이용하여 피부선량을 측정하고, 치료계획 선량과 비교하여 그 차이를 알아보고자 한다.
가설 설정
4 mm깊이에 위치한다고 한다.8) 기저세포는 빠르게 증식하기 때문에 방사선에 민감한 성질을 가지고 있다. 20-25 Gy의 선량이 조사되면 기저세포의 상실을 가져오며, 50 Gy 이상의 선량이 조사된다면 기저세포의 기능을 상실하게 된다.
제안 방법
10) 그러나 측정 조건 등에 따라 최대 ±4 ~ 5 % 정도의 오차가 발생한다고 한다.11) 이러한 오차의 감소를 위하여 측정 시 종양 선량을 함께 측정하여 치료계획상의 선량과 측정선량 간의 오차범위가 2%이내 일 때의 측정값만을 이용하여 데이터 분석을 실시하였다. 이번 연구 결과 토모테라피를 위한 치료 계획 시 피부선량은 실제 피부선량과 오차가 발생함을 알 수 있었다.
(Fig. 2) 종양의 경우 용적 40.75cm3으로 가정하여 팬톰의 중앙, 천장, 바닥 측으로 위치시키고, 천장과 바닥 위치의 경우 토모테이블 감약을 고려하기 위하여 표면으로부터 각각 5 mm, 10 mm 떨어진 부위로 설정하였다. 피부선량 측정을 위한 측정점은 팬톰 중앙부 아래 표면으로부터 3 mm, 5 mm 두께로 정의하였다.
2.) Fig.5에서와 같이 측정을 위한 GafChromic EBT3 film은 팬톰 표면의 경계와 일치하도록 팬톰 내에 수직으로 삽입하고 TomoHD(Tomotherapy Inc, Madison, Wisconsin, USA)를 이용하여 각각의 치료계획에 대해 3회 반복 측정하였다. 측정된 필름은 필름 특성을 고려하여 조사 후 24시간 이후에 디지털 평판 스캐너(Expression 10000XL, EPSON, USA)를 이용하여 스캔한 뒤 선량 농도 분석시스템 RIT(Complete Version 6.
종양의 처방선량은 1회 200 cGy으로 Field Width는 2.5, Modulation factor는 2.0, Pitch 0.287로 설정하고 각각의 종양의 위치에 따라 토모치료계획장비(TomoHD treatment system, Tomotherapy Inc, Madison, Wisconsin, USA)을 이용하여 치료계획을 수립하였다.(Fig.
5에서와 같이 측정을 위한 GafChromic EBT3 film은 팬톰 표면의 경계와 일치하도록 팬톰 내에 수직으로 삽입하고 TomoHD(Tomotherapy Inc, Madison, Wisconsin, USA)를 이용하여 각각의 치료계획에 대해 3회 반복 측정하였다. 측정된 필름은 필름 특성을 고려하여 조사 후 24시간 이후에 디지털 평판 스캐너(Expression 10000XL, EPSON, USA)를 이용하여 스캔한 뒤 선량 농도 분석시스템 RIT(Complete Version 6.2, RIT, USA)를 이용하였고 각각의 치료계획의 피부선량 측정점과 동일한 지점을 3회 측정하여 평균한 값을 기록한 후, 측정된 피부 선량과 치료계획 선량을 비교하였다.(Fig.
치료계획의 피부선량 측정은 팬톰의 천장 및 바닥 측 표면으로부터 5 mm, 3 mm 되는 지점으로, 종양이 중앙, 천장 및 바닥의 위치에 따른 각각의 치료계획에 대해 3회 측정한 후 평균한 값을 기록하였다.(Fig.
대상 데이터
치료계획용 전산화단층장치(LightSpeed Ultra 16, GE, USA)를 이용하여 I’m RT Phantom(IBA Dosimetry, Germany)을 2.5 mm 두께의 전산화단층영상을 획득한다.
75cm3으로 가정하여 팬톰의 중앙, 천장, 바닥 측으로 위치시키고, 천장과 바닥 위치의 경우 토모테이블 감약을 고려하기 위하여 표면으로부터 각각 5 mm, 10 mm 떨어진 부위로 설정하였다. 피부선량 측정을 위한 측정점은 팬톰 중앙부 아래 표면으로부터 3 mm, 5 mm 두께로 정의하였다.
성능/효과
Table. 1-2에서와 같이 분석 결과, 팬톰의 상부 측 피부선량은 종양이 중앙에 위치한 경우 표면으로부터 5 mm 지점에서 7.53 cGy, 3 mm 지점에서 7.25 cGy였으며, 종양이 천장 측 표면으로부터 5 mm 떨어져 위치한 경우 5 mm 지점에서의 피부선량은 18.06 cGy, 3 mm 지점에서는 16.89 cGy였으며, 종양으로부터 10 mm 떨어진 경우에는 5 mm 일 때 피부선량은 20.37 cGy, 3 mm 일 때 18.27 cGy의 값을 나타내었다. 팬톰 하부 측 피부선량은 종양이 중앙에 위치한 경우 5 mm 지점에서 8.
11) 이러한 오차의 감소를 위하여 측정 시 종양 선량을 함께 측정하여 치료계획상의 선량과 측정선량 간의 오차범위가 2%이내 일 때의 측정값만을 이용하여 데이터 분석을 실시하였다. 이번 연구 결과 토모테라피를 위한 치료 계획 시 피부선량은 실제 피부선량과 오차가 발생함을 알 수 있었다. 팬톰의 상부 측 피부선량의 경우 종양의 위치에 따라 -9 ~ 11.
종양이 중앙에 위치한 경우의 피부 선량은 치료계획 시보다 3.2-17.1%이상 증가한 반면, 종양이 천장 측 5 mm에 위치한 경우 2.8-9.0%로 감소하였고, 토모테이블 방향으로 피부선량은 치료계획 선량에 비해 평균 11%이상 증가함을 보였다.(Table 3-6)
이번 연구 결과 토모테라피를 위한 치료 계획 시 피부선량은 실제 피부선량과 오차가 발생함을 알 수 있었다. 팬톰의 상부 측 피부선량의 경우 종양의 위치에 따라 -9 ~ 11.7% 정도의 치료계획선량과 측정선량 간의 다소 큰 변동이 있었으나, 하부 측 피부선량의 경우 9.7 ~17.1% 까지 모두 실제 측정선량이 증가하는 양상을 보였다. 이는 종양이 토모테이블과 근접하여 위치한 경우 Couch 등의 영향으로 인해 피부선량이 증가한 것으로 보이며, 치료 계획이 복잡해질수록 선량 계산 시스템에 따라 오차값이 증가할 수 있고, 이로 인해 실제선량에서 치료계획선량의 허용범위를 벗어날 가능성이 존재한다.
후속연구
이는 종양이 토모테이블과 근접하여 위치한 경우 Couch 등의 영향으로 인해 피부선량이 증가한 것으로 보이며, 치료 계획이 복잡해질수록 선량 계산 시스템에 따라 오차값이 증가할 수 있고, 이로 인해 실제선량에서 치료계획선량의 허용범위를 벗어날 가능성이 존재한다. 따라서 토모 테이블과 근접하여 위치한 종양의 치료 시 정확한 선량 계산 시스템과 피부선량의 검증 노력이 필요할 것이며, 환자의 위치변화 등을 통해 불필요한 피부선량을 줄이기 위한 노력이 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
토모테라피의 특징은?
최근 시행되고 있는 토모테라피(TomoHD treatment system, Tomotherapy Inc., Madison, Wisconsin, USA)의 경우 Flattering filter를 사용하지 않으며, 6 MV LINAC이 장착된 Gantry가 360도 연속적으로 회전하는 동시에 Couch가 이동되며 IMRT(International Modulated Radiation Therapy)치료를 시행함으로써 고 선량률과 균일한 선량분포를 형성하는 동시에 종양의 선량집중도를 높이고 주변부의 정상조직의 선량을 낮추는데 효과적으로 이용되고 있다.1-4) 그러나 Gantry의 각도에 따라 후면 혹은 사입사되는 빔의 경우 Couch에 의한 방사선 감약이 발생되며, Gantry의 연속적인 회전으로 인하여 Gantry, MLC, 토모 couch 등의 복합적인 인자들에 의해 오차가 발생할 수 있다.
토모테라피에서 어떤 인자들에 의해 오차가 발생 할 수 있는가?
, Madison, Wisconsin, USA)의 경우 Flattering filter를 사용하지 않으며, 6 MV LINAC이 장착된 Gantry가 360도 연속적으로 회전하는 동시에 Couch가 이동되며 IMRT(International Modulated Radiation Therapy)치료를 시행함으로써 고 선량률과 균일한 선량분포를 형성하는 동시에 종양의 선량집중도를 높이고 주변부의 정상조직의 선량을 낮추는데 효과적으로 이용되고 있다.1-4) 그러나 Gantry의 각도에 따라 후면 혹은 사입사되는 빔의 경우 Couch에 의한 방사선 감약이 발생되며, Gantry의 연속적인 회전으로 인하여 Gantry, MLC, 토모 couch 등의 복합적인 인자들에 의해 오차가 발생할 수 있다.5) 특히 피부와 같이 표면이 얕은 지점에서의 실제 전달된 선량은 오차가 더욱 클 것으로 예상되며, 많은 연구에서 빔이 Couch top을 통과할 때 피부선량이 증가한다고 보고하고 있다.
피부는 어떻게 구성되어 있는가?
피부는 표피와 진피의 2가지 주요한 층으로 구성되어있다. 표피의 기저세포층에서 새로운 세포를 계속해서 생성하며, Whitton등의 연구에 따르면 기저세포층은 0.
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