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문제 정의
- 본 논문에서는 황동그물망보상체의 임상적 유용성을 확인하여 조직등가보상체가 황동그물망보상체가 대체 가능한지 평가하였다. 5 mm 조직등가보상체를 대체 가능한 황동그물망보상체의 두께를 알기 위해 고체 물팬텀을 이용한 실험을 진행하였다.
- 본 연구에서는 크게 두가지 측정을 통하여 확인하고자 하였다. 첫째, 5 mm 조직등가보상체의 표면선량과 가장 비슷한 두께의 황동그물망보상체를 확인하기 위하여 두 보상체에 대한 표면선량을 측정하였다.
- (9) 본 저자들은 새로 개발된 황동그물망보상체의 경우 조직등가보상체의 유연성 부족으로 발생되는 공기층발생을 방지할 수 있을 것으로 예측 된다. 본 연구의 목적은 방사선치료에서 일반적으로 사용되고 있는 조직등가보상체를 황동그물망보상체와 비교 분석을 통하여 임상적 유용성을 평가하고자 하였다.(8,10)
제안 방법
- 가장 비슷한 표면선량의 두께를 알아보기 위해 PlasticWater Phantom와 OSLD를 이용하여 표면선량을 측정하였고 그 결과를 Table 1에 나타내었다. 5 mm 조직등가보상와 여러 두께의 황동그물망보상체의 동일 지점에 대한 표면선량 값을 비교 평가하였다. 조직등가보상체의 경우 평균값은 320.
- 측정 도구는 선형 가속기(Versa HD, Elekta, England), Plastic Water Phantom(CIRS,USA), 전리함(A1SL,Standard imaging, USA)와 OSLD를 이용하였다. 5 mm 조직등가보상체와 각각 1.5, 3.0, 4.5, 6.0 mm의 두께를 가진 황동그물망보상체의 표면선량을 측정하였다(Fig. 1). 6 MV의 광자선을 사용하였고, 500 mu(Monitor Unit)의 크기로 지정하였다.
- SSD는 100 cm , 조사야는 10×10 cm의 조건에서 OSLD를 이용하여 총 세 지점에서 측정하였다(Fig. 2).
- 가장 비슷한 표면선량의 두께를 알아보기 위해 PlasticWater Phantom와 OSLD를 이용하여 표면선량을 측정하였고 그 결과를 Table 1에 나타내었다. 5 mm 조직등가보상와 여러 두께의 황동그물망보상체의 동일 지점에 대한 표면선량 값을 비교 평가하였다.
- 첫 번째로 보상체를 적용했을 때의 선량상승효과를 비교하기 위해 흉곽 팬텀에 보상체를 적용시키지 않은 상태에서 표면선량을 측정하였다. 그 다음으로는 일반적으로 사용하는 5 mm 조직등가보상체를 적용한 팬텀의 표면선량을 측정하였고, 마지막으로 3 mm 황동그물망보상체를 적용한 팬텀의 표면선량을 측정하였다. 동일한 치료계획으로 총 6회 측정하여 얻은 데이터를 비교, 평가하였다(Fig.
- 그 결과 3 mm 두께의 황동그물망 보상체의 표면선량값이 가장 비슷하게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 나아가 유방재건술을 한 유방암 환자나 일시적 지연 후 즉시유방재건 치료를 하는 환자들의 치료에서의 적용가능성을 평가하기 위하여 흉곽 팬텀을 대상으로 두 종류의 보상체 간의 차이를 비교 평가하였다.
- 5). 더욱 정확한 실험값을 얻기 위해 같은 위치에는 동일한 OSLD를 사용하여 실험하였다.
- 흉부 팬텀의 5개 지점을 OSLD를 이용하여 표면선량 측정하였고 그 결과를 Table 2에 나타내었다. 비교평가를 위한 기준치로 보상체를 적용하지 않은 상태와 5 mm 조직등가보상체, 황동그물망보상체의 동일 지점에 대한 표면선량값을 측정하였다. 동일한 6번의 실험으로 얻은 데이터 값은 Table 3로 나타내었다.
- 치료계획은 다음과 같다. 에너지는 6 MV 광자선으로 처방선량은 200 cGy 그리고 대항 2문접선조사로 계획하였다(Fig. 3). 유방 윤곽 안쪽으로 10mm 4곳, 유방 가운데 지점 1곳, 총 5곳을 광자극형광선량계로 측정하는 위치로 하였다(Fig.
- 이를 위하여 CIRS사의 흉곽 팬텀(IMRT Thorax phantom)을 이용하였다. 오른쪽 흉곽에 유방이 부착된 팬텀을 대상으로 하였고, 팬텀의 유방 윤곽에 광자극형광선량계로 측정할 6개 지점을 표시 한 뒤, 본원에서 사용하고 있는 모의치료촬영장치인 CT simulator (Somatom Definition AS, SIEMENS, Germany)를 이용하여 치료계획을 수립하였다.
- 4). 첫 번째로 보상체를 적용했을 때의 선량상승효과를 비교하기 위해 흉곽 팬텀에 보상체를 적용시키지 않은 상태에서 표면선량을 측정하였다. 그 다음으로는 일반적으로 사용하는 5 mm 조직등가보상체를 적용한 팬텀의 표면선량을 측정하였고, 마지막으로 3 mm 황동그물망보상체를 적용한 팬텀의 표면선량을 측정하였다.
- 본 연구에서는 크게 두가지 측정을 통하여 확인하고자 하였다. 첫째, 5 mm 조직등가보상체의 표면선량과 가장 비슷한 두께의 황동그물망보상체를 확인하기 위하여 두 보상체에 대한 표면선량을 측정하였다. 두번째는 흉곽 팬텀을 이용한 표면선량 측정이다.
- 치료계획 수립 시 황동그물망보상체를 직접 올려서 전산화단층촬영 모의평가를 하지 않고 치료 계획을 수립하였다. 황동그물보상체를 전산화단층촬영 모의평가 적용 시 아티팩트와 후방산란선이 치료계획에 미치는 영향에 대한 추가 실험이 필요하다.
- 오른쪽 흉곽에 유방이 부착된 팬텀을 대상으로 하였다. 팬텀의 유방 윤곽에 광자극형광선량계로 측정할 6개 지점을 표시 한 뒤, 본원에서 사용하고 있는 모의치료촬영장치인 CT simulator(Somatom Definition AS, SIEMENS,Germany)를 이용하여 흉곽 팬텀을 스캔하였다. 획득한 CT 영상과 치료 계획 시스템인 Raystation Planning System(Raystation v4.
- 팬텀의 유방 윤곽에 광자극형광선량계로 측정할 6개 지점을 표시 한 뒤, 본원에서 사용하고 있는 모의치료촬영장치인 CT simulator(Somatom Definition AS, SIEMENS,Germany)를 이용하여 흉곽 팬텀을 스캔하였다. 획득한 CT 영상과 치료 계획 시스템인 Raystation Planning System(Raystation v4.5.0.19, RaySearch, Sweden)을 이용하여 치료계획을 수립하였다. 치료계획은 다음과 같다.
대상 데이터
- 본 논문에서는 황동그물망보상체의 임상적 유용성을 확인하여 조직등가보상체가 황동그물망보상체가 대체 가능한지 평가하였다. 5 mm 조직등가보상체를 대체 가능한 황동그물망보상체의 두께를 알기 위해 고체 물팬텀을 이용한 실험을 진행하였다. 그 결과 3 mm 두께의 황동그물망 보상체의 표면선량값이 가장 비슷하게 나타난 것을 확인할 수 있었다.
- 1). 6 MV의 광자선을 사용하였고, 500 mu(Monitor Unit)의 크기로 지정하였다. SSD는 100 cm , 조사야는 10×10 cm의 조건에서 OSLD를 이용하여 총 세 지점에서 측정하였다(Fig.
- 오른쪽 흉곽에 유방이 부착된 팬텀을 대상으로 하였다. 팬텀의 유방 윤곽에 광자극형광선량계로 측정할 6개 지점을 표시 한 뒤, 본원에서 사용하고 있는 모의치료촬영장치인 CT simulator(Somatom Definition AS, SIEMENS,Germany)를 이용하여 흉곽 팬텀을 스캔하였다.
- 3). 유방 윤곽 안쪽으로 10mm 4곳, 유방 가운데 지점 1곳, 총 5곳을 광자극형광선량계로 측정하는 위치로 하였다(Fig. 4). 첫 번째로 보상체를 적용했을 때의 선량상승효과를 비교하기 위해 흉곽 팬텀에 보상체를 적용시키지 않은 상태에서 표면선량을 측정하였다.
- 두번째는 흉곽 팬텀을 이용한 표면선량 측정이다. 이를 위하여 CIRS사의 흉곽 팬텀(IMRT Thorax phantom)을 이용하였다. 오른쪽 흉곽에 유방이 부착된 팬텀을 대상으로 하였고, 팬텀의 유방 윤곽에 광자극형광선량계로 측정할 6개 지점을 표시 한 뒤, 본원에서 사용하고 있는 모의치료촬영장치인 CT simulator (Somatom Definition AS, SIEMENS, Germany)를 이용하여 치료계획을 수립하였다.
- 측정 도구는 선형 가속기(Versa HD, Elekta, England), Plastic Water Phantom(CIRS,USA), 전리함(A1SL,Standard imaging, USA)와 OSLD를 이용하였다. 5 mm 조직등가보상체와 각각 1.
데이터처리
- 그 다음으로는 일반적으로 사용하는 5 mm 조직등가보상체를 적용한 팬텀의 표면선량을 측정하였고, 마지막으로 3 mm 황동그물망보상체를 적용한 팬텀의 표면선량을 측정하였다. 동일한 치료계획으로 총 6회 측정하여 얻은 데이터를 비교, 평가하였다(Fig. 5). 더욱 정확한 실험값을 얻기 위해 같은 위치에는 동일한 OSLD를 사용하여 실험하였다.
성능/효과
- 5 mm 조직등가보상체를 대체 가능한 황동그물망보상체의 두께를 알기 위해 고체 물팬텀을 이용한 실험을 진행하였다. 그 결과 3 mm 두께의 황동그물망 보상체의 표면선량값이 가장 비슷하게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 나아가 유방재건술을 한 유방암 환자나 일시적 지연 후 즉시유방재건 치료를 하는 환자들의 치료에서의 적용가능성을 평가하기 위하여 흉곽 팬텀을 대상으로 두 종류의 보상체 간의 차이를 비교 평가하였다.
- 보상체를 적용하지 않고 얻은 측정값과 비교해서 5 mm조직등가보상체와 황동그물망보상체의 측정값은 보상체의 선량상승효과로 인하여 선량이 높게 나왔다는 것을 알 수 있었다. 표면선량의 평균값은 황동그물망보상체가 조직 등가보상체보다 선량 균일도 더욱 고르게 측정 되었다(Fig.
- 6). 이를 통해 황동그물망보상체가 체표면의 밀착도 문제를 보완 해주기 때문에 실제 치료와 치료 사이의 재현성 향상에 효과적임을 알 수 있었다. 추가적으로, 황동그물망보상체가 조직등가보상체보다 적은 테이프 고정 횟수로도 더 좋은 선량균일도를 나타 내었기 때문에 임상적으로 쓰일 때 조직등가보상체보다 환자 피부에 밀착이 잘 되어 보상체를 사용하는 환자의 치료 시간이 감소될 것으로 사료된다.
- 보상체를 적용하지 않고 얻은 측정값과 비교해서 5 mm조직등가보상체와 황동그물망보상체의 측정값은 보상체의 선량상승효과로 인하여 선량이 높게 나왔다는 것을 알 수 있었다. 표면선량의 평균값은 황동그물망보상체가 조직 등가보상체보다 선량 균일도 더욱 고르게 측정 되었다(Fig. 6). 이를 통해 황동그물망보상체가 체표면의 밀착도 문제를 보완 해주기 때문에 실제 치료와 치료 사이의 재현성 향상에 효과적임을 알 수 있었다.
후속연구
- 황동그물망보상체(Brass mesh bolus)의 경우 밀도는 2 g/cm3으로 조직등가보상체 보다 높은 원자번호를 가지고 있는 황동의 특성 때문에 후방 산란의 발생이 증가함으로써 표면선량을 높일 수 있는 물리적 특성이 있다.(9) 본 저자들은 새로 개발된 황동그물망보상체의 경우 조직등가보상체의 유연성 부족으로 발생되는 공기층발생을 방지할 수 있을 것으로 예측 된다. 본 연구의 목적은 방사선치료에서 일반적으로 사용되고 있는 조직등가보상체를 황동그물망보상체와 비교 분석을 통하여 임상적 유용성을 평가하고자 하였다.
- 황동그물보상체를 전산화단층촬영 모의평가 적용 시 아티팩트와 후방산란선이 치료계획에 미치는 영향에 대한 추가 실험이 필요하다. 그 밖에 이번 논문에서는 조직등가보상체 5 mm에 대해서만 측정, 비교하였지만 추후 황동그물망보상체를 변성된 유방 절제술(Modified Radical Method,MRM) 치료 시 적용되는 1 cm 보상체와 비교하여 그 적용 범위를 더욱 늘려 갈 수 있을 것으로 사료된다.
- 이를 통해 황동그물망보상체가 체표면의 밀착도 문제를 보완 해주기 때문에 실제 치료와 치료 사이의 재현성 향상에 효과적임을 알 수 있었다. 추가적으로, 황동그물망보상체가 조직등가보상체보다 적은 테이프 고정 횟수로도 더 좋은 선량균일도를 나타 내었기 때문에 임상적으로 쓰일 때 조직등가보상체보다 환자 피부에 밀착이 잘 되어 보상체를 사용하는 환자의 치료 시간이 감소될 것으로 사료된다. 추가적인 실험을 통하여 유방암치료에만 적용되는 것이 아니라 갑상선암 같은 굴곡, 함몰, 불규칙적인 표면에서 방생되는 종양의 치료에도 적용이 가능할 것으로 사료된다.
- 추가적으로, 황동그물망보상체가 조직등가보상체보다 적은 테이프 고정 횟수로도 더 좋은 선량균일도를 나타 내었기 때문에 임상적으로 쓰일 때 조직등가보상체보다 환자 피부에 밀착이 잘 되어 보상체를 사용하는 환자의 치료 시간이 감소될 것으로 사료된다. 추가적인 실험을 통하여 유방암치료에만 적용되는 것이 아니라 갑상선암 같은 굴곡, 함몰, 불규칙적인 표면에서 방생되는 종양의 치료에도 적용이 가능할 것으로 사료된다.
- 치료계획 수립 시 황동그물망보상체를 직접 올려서 전산화단층촬영 모의평가를 하지 않고 치료 계획을 수립하였다. 황동그물보상체를 전산화단층촬영 모의평가 적용 시 아티팩트와 후방산란선이 치료계획에 미치는 영향에 대한 추가 실험이 필요하다. 그 밖에 이번 논문에서는 조직등가보상체 5 mm에 대해서만 측정, 비교하였지만 추후 황동그물망보상체를 변성된 유방 절제술(Modified Radical Method,MRM) 치료 시 적용되는 1 cm 보상체와 비교하여 그 적용 범위를 더욱 늘려 갈 수 있을 것으로 사료된다.
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