본 연구는 유방암 방사선치료 시 반대편 유방의 피부선량을 경감시키기 위해 Radon phantom을 이용하여 조직등가물질인 볼루스 5 mm, 10 mm를 적용해 종속조사면 병합치료방법(FIF)과 쐐기접선조사(Wedge 15, 30) 그리고 세기조절방사선치료계획(IMRT)을 이용하여 선량비교평가를 시행하고자 하였으며, 치료처방으로 50.4 Gy로 시행하였다. 선량비교평가 방법으로 광자극발광선량계를 이용하여 치료 부위 반대편 유방의 8곳에 부착하여 각각의 치료 계획별로 선량을 측정하였다. 연구에 이용된 광자극발광선량계 중 재현성은 3% 이내인 25개를 사용하였다. 연구 결과, FIF 치료계획에서는 볼루스 없이 측정된 결과 대비 5 mm와 10 mm 평균 감소율은 각각 37.23 cGy와 41.77 cGy이었으며, Wedge $15^{\circ}$를 이용한 치료계획에서 평균 감소율은 각각 70.69 cGy, 87.57 cGy였다. 또한 IMRT에서는 각각 67.37 cGy와 83.17 cGy의 감소율을 보여주었다. 볼루스를 이용한 결과는 모든 치료계획에서 볼루스의 두께가 증가할수록 선량 감소폭이 커지는 결과를 보여주었다.
본 연구는 유방암 방사선치료 시 반대편 유방의 피부선량을 경감시키기 위해 Radon phantom을 이용하여 조직등가물질인 볼루스 5 mm, 10 mm를 적용해 종속조사면 병합치료방법(FIF)과 쐐기접선조사(Wedge 15, 30) 그리고 세기조절방사선치료계획(IMRT)을 이용하여 선량비교평가를 시행하고자 하였으며, 치료처방으로 50.4 Gy로 시행하였다. 선량비교평가 방법으로 광자극발광선량계를 이용하여 치료 부위 반대편 유방의 8곳에 부착하여 각각의 치료 계획별로 선량을 측정하였다. 연구에 이용된 광자극발광선량계 중 재현성은 3% 이내인 25개를 사용하였다. 연구 결과, FIF 치료계획에서는 볼루스 없이 측정된 결과 대비 5 mm와 10 mm 평균 감소율은 각각 37.23 cGy와 41.77 cGy이었으며, Wedge $15^{\circ}$를 이용한 치료계획에서 평균 감소율은 각각 70.69 cGy, 87.57 cGy였다. 또한 IMRT에서는 각각 67.37 cGy와 83.17 cGy의 감소율을 보여주었다. 볼루스를 이용한 결과는 모든 치료계획에서 볼루스의 두께가 증가할수록 선량 감소폭이 커지는 결과를 보여주었다.
The aim of this study was to evaluate the dose comparison using Radon phantom with 5 mm and 10 mm tissue equivalent materials, FIF, Wedge(15, 30 angle) and IMRT, to reduce the skin dose of the contralateral breast during breast cancer radiation therapy(Total dose: 50.4Gy). The dose was measured for ...
The aim of this study was to evaluate the dose comparison using Radon phantom with 5 mm and 10 mm tissue equivalent materials, FIF, Wedge(15, 30 angle) and IMRT, to reduce the skin dose of the contralateral breast during breast cancer radiation therapy(Total dose: 50.4Gy). The dose was measured for each treatment plan by attaching to the 8 point of the contralateral breast of the treated region using a optical-stimulated luminance dosimeter(OSLD) as a comparative dose evaluation method. Of the OSLD used in the study, 10 were used with reproducibility within 3%. As a result, the average reduction rates of 5 mm and 10 mm in the FIF treatment plan were 37.23 cGy and 41.77 cGy, respectively, and the average reduction rates in the treatment plan using Wedge $15^{\circ}$ were 70.69 cGy and 87.57 cGy, respectively. The IMRT showed a reduction of 67.37 cGy and 83.17 cGy, respectively. The results of using bolus showed that as the thickness of the bolus increased in all treatments, the dose reduction increased. We concluded that mastectomy as well as general radiotherapy for breast cancer would be very effective for patients who are more likely to be exposed to scattered radiation due to a more demanding or complex treatment plan.
The aim of this study was to evaluate the dose comparison using Radon phantom with 5 mm and 10 mm tissue equivalent materials, FIF, Wedge(15, 30 angle) and IMRT, to reduce the skin dose of the contralateral breast during breast cancer radiation therapy(Total dose: 50.4Gy). The dose was measured for each treatment plan by attaching to the 8 point of the contralateral breast of the treated region using a optical-stimulated luminance dosimeter(OSLD) as a comparative dose evaluation method. Of the OSLD used in the study, 10 were used with reproducibility within 3%. As a result, the average reduction rates of 5 mm and 10 mm in the FIF treatment plan were 37.23 cGy and 41.77 cGy, respectively, and the average reduction rates in the treatment plan using Wedge $15^{\circ}$ were 70.69 cGy and 87.57 cGy, respectively. The IMRT showed a reduction of 67.37 cGy and 83.17 cGy, respectively. The results of using bolus showed that as the thickness of the bolus increased in all treatments, the dose reduction increased. We concluded that mastectomy as well as general radiotherapy for breast cancer would be very effective for patients who are more likely to be exposed to scattered radiation due to a more demanding or complex treatment plan.
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문제 정의
선행 연구에서는 주로 반대편 유방의 중앙에서 측정한 연구로 입사점 부위에서의 선량에 대한 보고서는 그리 많지 않기 때문에 최대한 입사점 근처에서 선량을 측정하였다. 따라서 본 연구의 목적은 치료기법에 따른 반대쪽 유방의 피폭선량의 차이를 비교하고 볼루스 사용 유무에 따른 피폭선량의 차이를 비교해 결과를 임상에 적용하고자 하는데 목적이 있다.
제안 방법
FIF, Wedge 15°, Wedge 30°, IMRT의 치료계획과 동일하게 치료실에서 재현을 하였으며, 각각의 치료계획에 따라 광자극발광선량계 중심에 일치시켰으며, 각 치료계획마다 3번씩 반복하여 측정하였다. 볼루스(Superflab 볼루스, Radiation products design Inc.
따라서 본 연구는 반대쪽 유방에 흡수되는 선량을 줄이고자 조직등가물질인 볼루스와 Rando phantom을 사용하여 FIF, Wedge-15°, Wedge-30° 그리고 IMRT를 이용하여 8개의 측정 포인트에서의 흡수선량을 평가하였고, 볼루스를 사용하지 않을 경우의 측정값은 다른 연구논문 결과와 유사한 결과를 보여주고 있다[9,10].
획득한 CT영상은 치료계획을 위해 각각의 이미지에 체표 윤곽과 계획표적부피(Planning target volume; PTV) 그려 넣었으며 이러한 영상을 3D로 재구성하였다. 이렇게 재구성된 영상을 Field-in-field(FIF), wedge 15°, wedge 30°, IMRT 4가지의 치료계획을 수립하였다. 모든 치료계획은 일반적인 유방 치료계획처럼 유방조직을 충분히 포함할 수 있으며 폐 조직을 최대한 보호할 수 있도록 수립하였다.
조사 후에 카운트 값이 일정시간동안 감소한 후 안정화되는 경향이 있어 모든 선량계는 20분 후에 측정을 하였으며, 200 cGy가 노출된 절대선량계 3개와 치료계획에 의해 3번씩 측정된 24개의 선량계를 동시에 판독하였다[6].
OSLD는 방사선 조사, 판독, 광학적어닐링이라는 과정을 통해 사용되며, 각각의 과정 사이에서 생길 수 있는 불확도 및 선량에 대한 의존성이 발생하기에 표본추출울 하였다. 표본추출을 시행하기 위해서 광자극발광선량계(Optically stimulated luminescence dosimeter; OSLD) 50개를 방사선민감도에 따라 10개씩 5개 그룹으로 나누어 소자들에 1Gy의 방사선을 조사하여 민감도를 확인하였으며, 그룹중 하나의 그룹을 선택하여 사용하였다. OSLD의 보정을 위해 선원표면거리(SSD)가 100 cm인 위치에 팬톰 내부의 최대선량 깊이에 선량계를 놓고 10×10 cm2 조사빔을 조사하였을 때 선량계를 통해 측정한 선량간의 비교값을 측정하여 측정 보정값으로 사용하였다[6,7].
획득한 CT영상은 치료계획을 위해 각각의 이미지에 체표 윤곽과 계획표적부피(Planning target volume; PTV) 그려 넣었으며 이러한 영상을 3D로 재구성하였다. 이렇게 재구성된 영상을 Field-in-field(FIF), wedge 15°, wedge 30°, IMRT 4가지의 치료계획을 수립하였다.
대상 데이터
조직등가물질로 제작된 Rando phantom(IBA Dosimetry, Germany)을 사용하였다. Rando phantom의 흉부에 방사선 치료시의 입사점과 출사점, 상, 하 경계를 와이어로 표시하였다.
데이터처리
실험을 통해 얻어진 Data는 SPSS(IBM SPSS statistics 21, IBM, USA)를 이용해 대응표본 t-test 분석하였고, 소수점 두 번째 자리에서 반올림하였으며, p<0.05를 통계적 유의성이 있는 것으로 하였다.
이론/모형
3). IMRT의 치료계획은 다른 치료계획과 같은 방향으로 역계산방식의 치료기법을 사용하였다. 각 치료계획에 대한 Moniter Unit(MU)는 Fig.
성능/효과
9%)로 감소율이 나타났다. Wedge 15°의 치료방법에서도 5mm 볼루스 사용 시 평균 70.69 cGy(39.9%)의 감소했으며, 10 mm 사용시 87.57 cGy(49.3%)의 감소된 결과가 나타났으며, wedge 30°에서도 볼루스 5 mm와 10 mm 사용 시 평균 감소량이 각각 29.14cGy(18.4%)와 40.73 cGy(27.8%)의 결과를 보여주고 있다. 또한, IMRT의 치료계획에서 볼루스 5mm와 10mm 사용 시 평균적으로 각각 67.
이 불편함과 오차의 원인은 볼루스의 두께가 증가함에 따라 증가하기 때문에 임상에서 사용 시 세심한 주의가 필요하다고 판단된다. 그 동안에 보고된 연구는 주로 치료계획 과정에서 다양한 치료 기법을 적용해 반대편 유방선량을 경감시키기 위해 노력하였으나 본 연구에서는 유방암에 대한 일반 방사선 치료 기법인 대향 2문 조사 치료인 Wedge와 FIF와 IMRT를 사용하여 반대편 유방에 볼루스를 얹어 산란선 경감효과를 비교한 것으로 비교 결과 통계적으로 매우 의미 있게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과로 치료기법에 따른 반대쪽 유방의 피폭선량의 감소하기 위하여 볼루스를 사용하여 산란선의 피폭이 많이 우려되는 환자들에게 적용 시 매우 효과적일 것이라고 사료된다.
8%)의 결과를 보여주고 있다. 또한, IMRT의 치료계획에서 볼루스 5mm와 10mm 사용 시 평균적으로 각각 67.37 cGy(42.1%)와 83.17 cGy(50.7%)의 감소된 결과가 나타났다.
이렇게 재구성된 영상을 Field-in-field(FIF), wedge 15°, wedge 30°, IMRT 4가지의 치료계획을 수립하였다. 모든 치료계획은 일반적인 유방 치료계획처럼 유방조직을 충분히 포함할 수 있으며 폐 조직을 최대한 보호할 수 있도록 수립하였다. 치료계획의 내측접선(Medial beam)조사와 외측접선(Later beam)의 방향을 동일하게 58°, 238°으로 회전시켰으며, 이때 사용된 에너지는 모두 6 MV를 사용하였다.
본 연구에서는 반대편 유방 선량을 경감시키기 위해 볼루스를 사용하였는데 볼루스는 쉽게 구할 수 있는 품목이고 밀도는 1.03 g/cm3으로 피부와 유사하고 가볍다. 물론 밀도가 높은 물질들이 흡수효과가 높지만 금속물질들을 반대편 유방에 올려놓는 것은 환자의 움직임으로 치료 시 오차를 발생할 확률이 높고 차가운 불쾌감과 무게감이 발생한다.
본 연구의 결과에서는 모든 치료계획에 대한 유방의 평균 선량은 268 cGy이었으며, 빔 마진과 가까운 측정점인 2 cm 거리에서의 상, 하 측정지점의 평균선량은 IMRT 294.6cGy, Wedge-15° 310.1 cGy, Wedge-30° 294 cGy로 유방의 평균선량은 Jone 등의 연구와 비슷하였고, 다른 측정지점 선량 역시 유사하였지만, 치료 인접 부위에서는 Ajay 등의 연구보다 높게 측정되었다. 이는 측정점이 더욱 안쪽에서 측정되어 증가되어진 것으로 사료된다[2,5].
볼루스를 이용한 결과는 모든 치료계획에서 볼루스의 두께가 증가할수록 선량 감소폭이 커지는 경향이 나타났다. 특히 가장 높은 선량인 Wedge-30°를 이용한 치료계획(콜리메이터와 Wedge filter에 위해 산란선량이 증가로 피부선량이 높게 나타남)에서 볼루스 5 mm 사용했을 때 기존에 볼루스가 없이 치료계획 했을 때 보다 18.
첫 번째 FIF 치료방법에서 볼루스 5mm 사용 시 평균 37.23 cGy, 10 mm 사용 시 평균 41.77 cGy 감소율을 나타냈으며, 가장 크게 감소율을 보인 8번 측정점은 볼루스를 사용하지 않을 경우 44.7±4.3 cGy에서 5 mm 볼루스는24.9±3.4 cGy(44.3%)로 감소율을 보였으며, 10mm 볼루스에서는 21.5±2.5 cGy(51.9%)로 감소율이 나타났다. Wedge 15°의 치료방법에서도 5mm 볼루스 사용 시 평균 70.
측정지점에 따라 분석하면 중앙에서 가까운 거리인 2 cm 지점의 2번 측정점은 치료계획별(FIF, Wedge-15°, Wedge-30°, IMRT)로 907.1 cGy, 915.8 cGy, 925.1 cGy, 954.3 cGy로 측정되어 높은 결과를 보였으며, 이유로는 Rando phantom의 모형의 한계로 1차 치료선과 근접하여 볼루스를 투과하였기 때문에 산란선이 중복 측정되었다. 유방의 중앙에 위치하는 5번 측정점에서는 297.
볼루스를 이용한 결과는 모든 치료계획에서 볼루스의 두께가 증가할수록 선량 감소폭이 커지는 경향이 나타났다. 특히 가장 높은 선량인 Wedge-30°를 이용한 치료계획(콜리메이터와 Wedge filter에 위해 산란선량이 증가로 피부선량이 높게 나타남)에서 볼루스 5 mm 사용했을 때 기존에 볼루스가 없이 치료계획 했을 때 보다 18.4%로 선량 감소효과를 기대할 수 있었으며, 다른 치료계획보다는 낮은 감소율이다. 이는 볼루스를 사용한다면 그 동안 환자의 피폭선량이 우려되어 사용하기 힘들었던 치료계획을 사용하더라도 현재 치료방법보다 향상된 피부선량 감소 결과를 얻을 수 있는 매우 효과적인 방법이다.
후속연구
그 동안에 보고된 연구는 주로 치료계획 과정에서 다양한 치료 기법을 적용해 반대편 유방선량을 경감시키기 위해 노력하였으나 본 연구에서는 유방암에 대한 일반 방사선 치료 기법인 대향 2문 조사 치료인 Wedge와 FIF와 IMRT를 사용하여 반대편 유방에 볼루스를 얹어 산란선 경감효과를 비교한 것으로 비교 결과 통계적으로 매우 의미 있게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과로 치료기법에 따른 반대쪽 유방의 피폭선량의 감소하기 위하여 볼루스를 사용하여 산란선의 피폭이 많이 우려되는 환자들에게 적용 시 매우 효과적일 것이라고 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유방암 환자들의 치료 방법은 무엇이 있나요?
6%)로 발생률이 증가하는 대표적인 여성 암으로 국가암정보센터에서 밝히고 있다[1]. 유방암 환자들은 대부분 전통적인 방사선 치료 기법인 접선방향방사선치료(Tangental wedgy radiotherapy, TWR)를 시행하고 있으나 치료기법의 발전에 따라 최근에는 접선방향의 치료방법을 유지하되 선량분포의 세기를 수정하여 치료하는 방법으로 역계산방식에 따른 세기변조방사선치료(Intensitymodulated radiation therapy; IMRT)와 입체세기조절회전 방사선치료(Volumetric arc therapy; VMAT)를 시행해가는 추세이다. 하지만 이러한 세기변조방법의 치료기법을 사용해도 반대편의 유방에 누설되는 선량은 피할 수 없다.
반대편 유방 선량을 경감시키기 위해 사용한 볼루스의 특징은 무엇인가요?
본 연구에서는 반대편 유방 선량을 경감시키기 위해 볼루스를 사용하였는데 볼루스는 쉽게 구할 수 있는 품목이고 밀도는 1.03 g/cm3으로 피부와 유사하고 가볍다. 물론 밀도가 높은 물질들이 흡수효과가 높지만 금속물질들을 반대편 유방에 올려놓는 것은 환자의 움직임으로 치료 시 오차를 발생할 확률이 높고 차가운 불쾌감과 무게감이 발생한다.
유방암 방사선 치료 시, 반대편 유방에 방사선이 누설되는 원인은 무엇인가요?
하지만 이러한 세기변조방법의 치료기법을 사용해도 반대편의 유방에 누설되는 선량은 피할 수 없다. John 등의 연구에 의하면 접선방향방사선치료를 시행하였을 때 반대편 유방에서 평균 282 cGy 선량이 누설되었고, 그 중 가장 많은 선량을 받은 환자의 선량이 710 cGy이라고 밝히고 있다[2]. 이 원인은 Starkschall 등의 연구에 의하면 방사선 치료장비의 치료부위 모양을 조절하는 콜리메이터와 다엽콜리메이터(Multi-leaf collimator; MLC)의 2차 충돌산란에 의해 많은 선량을 방출한다고 설명하고 있다[4].
참고문헌 (10)
National Cancer Information Center :http://www.cancer.go.kr/mbs/cancer/subview.jsp?idcancer_040102000000
Jone DB, Elizabeth B, Maria B, et al.: Cancer in the contralateral breast after radiotherapy for breast cancer, The New England Journal of Medicine, 326, 781-785, 1992
Terence M. Williams, Jean M. Moran, Shu-Hui Hsu, et al.: Contralateral breast dose after whole breast irradiation. An analysis by treatment technique, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys, 82(5), 2079-2085, 2012
Ajay KB, Edward B, Deborah S, et al.: Intensity modulated radiation therapy (IMRT) reduces the dose to contralateral breast when compared to conventional tangential fields for primary breast irradiation. Breast Cancer Research and Treatment, 96, 41-46, 2007
Su Chul Han, Kum Bae Kim, Sang Hyoun Choi, Seungwoo Park, Hailjo Jung, Young Hoon Ji: Changes of Optically Stimulated Luminescence Dosimeter Sensitivity with High Dose, Medical Physics, 27, 98-104, 2016
Jeong-Eun Rah, Ju-Uoung Hong, Gwe-Ya Kim, Yon-Lae Kim, Dong-Oh Shin, Tae-Suk Suh: Study on dosimetry propeties of radiophotoluminescent glass rod detector. J. Korea Asso. Radiat. Prot, 31 Suppl 4, 181-186, 2006
Chougule A: Radiation dose to contra lateral breast during treatment of breast malignancy by radiotherapy. Journal of Cancer Research and Therapeutics, 3(1), 8-11, 2007
Yuan-Chyuan Lo, Gopika Yasuda, Thomas J Fitzgerald, Marcia M Urie: Intensity modulation for breast treatment using static multi-leaf collimators, Int J Radiat Oncol Biol Phys, 46, 187-194, 2000
Beckham WA, Popescu CC, Patenaude VV, et al.: Is multibeam IMRT better than standard treatment for patients with left-side breast cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 69, 918-924, 2007
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