목 적: 본 연구에서는 lung SBRT가 적용되는 작은 계획 표적 용적(PTV)에 처방 선량이 정확히 전달되는지 실험을 통하여 알아보고자 한다. 치료계획 시스템에서 계산된 선량분포와 실험을 통하여 필름에 측정된 선량분포를 비교 분석하여 정확성을 평가해보고, 폐 실질 조직 내에서 계획 표적 용적의 margin 유용성 평가를 하고자 한다. 대상 및 방법: CT 촬영으로 얻은 Rando phantom 3D 영상의 우측 폐에 직경 2, 3, 4, 5 cm인 가상의 구 표적을 만들어 계획 표적 용적에 처방선량의 95 %가 전달될 수 있도록 6MV-FFF VMAT Arc 2개로 치료계획을 수립하였으며, Eclipse TPS와 동일한 위치에서 선량 비교하기 위해서, 필름을 가상 표적의 회전중심점에 횡단면 방향으로 삽입하고 방사선을 조사하였다. Dose profile을 Eclipse에서 획득하고, 측정값과 계산값을 비교하기 위해 Center point에서의 절대 선량값을 계산하였으며, off-axis 선량 분포를 얻어 RMSE, Coverage ratio 등 비교 인자를 통해 상대 선량 및 선량분포를 비교 분석하였다. 결 과: 직경 2, 3, 4, 5 cm 크기별로 center point에서의 %difference 값은 직경 2 cm에서 -4.65 %로 가장 차이가 큰 값을 보였고, 직경 5 cm일 때 -1.46 %로 가장 차이가 작은 값을 보였다. RMSE값은 직경 2 cm일 때 3.43으로 가장 큰 값을 보였고. 직경 5 cm일 때 2.85로써 가장 작은 값을 보였다. 표적 커버리지를 비교하기 위해 처방선량 95 %가 들어가는 용적의 길이($D_{95}$)를 구하였고, 직경 2 cm일 때, TPS와 필름에서 각각 2.02 cm, 1.86 cm로 커버리지 비율이 92 %로 나타났고 가장 큰 차이를 보였다. 또한 계획 표적 용적 100% 이내에 들어가는 평균선량($D_{mean}$)을 비교했을 때, 직경 2 cm 인 경우 측정 평균선량이 95.72 %로 가장 낮은 값을 보였다. 결 론: 본 연구에서는 실험을 통하여 작은 계획 표적 용적에 처방 선량이 충분히 전달되는지 알아보았다. 실험 결과 모든 비교 인자에서 직경 2 cm인 용적이 가장 큰 차이를 보였다. 이는 표적 용적 중심에서의 선량 감소가 주요인이라 판단된다. 따라서 선량계산 시스템에서 저밀도 조직 내의 작은 용적 치료 계획시 2 mm 이상의 마진(margin)을 더 두거나, 치료 계획 최적화(optimization)시 최대선량을 제한하지 않는 방법으로 표적 내 중심 선량을 높일 수 있을 것이라 사료된다.
목 적: 본 연구에서는 lung SBRT가 적용되는 작은 계획 표적 용적(PTV)에 처방 선량이 정확히 전달되는지 실험을 통하여 알아보고자 한다. 치료계획 시스템에서 계산된 선량분포와 실험을 통하여 필름에 측정된 선량분포를 비교 분석하여 정확성을 평가해보고, 폐 실질 조직 내에서 계획 표적 용적의 margin 유용성 평가를 하고자 한다. 대상 및 방법: CT 촬영으로 얻은 Rando phantom 3D 영상의 우측 폐에 직경 2, 3, 4, 5 cm인 가상의 구 표적을 만들어 계획 표적 용적에 처방선량의 95 %가 전달될 수 있도록 6MV-FFF VMAT Arc 2개로 치료계획을 수립하였으며, Eclipse TPS와 동일한 위치에서 선량 비교하기 위해서, 필름을 가상 표적의 회전중심점에 횡단면 방향으로 삽입하고 방사선을 조사하였다. Dose profile을 Eclipse에서 획득하고, 측정값과 계산값을 비교하기 위해 Center point에서의 절대 선량값을 계산하였으며, off-axis 선량 분포를 얻어 RMSE, Coverage ratio 등 비교 인자를 통해 상대 선량 및 선량분포를 비교 분석하였다. 결 과: 직경 2, 3, 4, 5 cm 크기별로 center point에서의 %difference 값은 직경 2 cm에서 -4.65 %로 가장 차이가 큰 값을 보였고, 직경 5 cm일 때 -1.46 %로 가장 차이가 작은 값을 보였다. RMSE값은 직경 2 cm일 때 3.43으로 가장 큰 값을 보였고. 직경 5 cm일 때 2.85로써 가장 작은 값을 보였다. 표적 커버리지를 비교하기 위해 처방선량 95 %가 들어가는 용적의 길이($D_{95}$)를 구하였고, 직경 2 cm일 때, TPS와 필름에서 각각 2.02 cm, 1.86 cm로 커버리지 비율이 92 %로 나타났고 가장 큰 차이를 보였다. 또한 계획 표적 용적 100% 이내에 들어가는 평균선량($D_{mean}$)을 비교했을 때, 직경 2 cm 인 경우 측정 평균선량이 95.72 %로 가장 낮은 값을 보였다. 결 론: 본 연구에서는 실험을 통하여 작은 계획 표적 용적에 처방 선량이 충분히 전달되는지 알아보았다. 실험 결과 모든 비교 인자에서 직경 2 cm인 용적이 가장 큰 차이를 보였다. 이는 표적 용적 중심에서의 선량 감소가 주요인이라 판단된다. 따라서 선량계산 시스템에서 저밀도 조직 내의 작은 용적 치료 계획시 2 mm 이상의 마진(margin)을 더 두거나, 치료 계획 최적화(optimization)시 최대선량을 제한하지 않는 방법으로 표적 내 중심 선량을 높일 수 있을 것이라 사료된다.
Purpose: The purpose of this study is to evaluate beam delivery accuracy for small sized lung SBRT through experiment. In order to assess the accuracy, Eclipse TPS(Treatment planning system) equipped Acuros XB and radiochromic film were used for the dose distribution. Comparing calculated and measur...
Purpose: The purpose of this study is to evaluate beam delivery accuracy for small sized lung SBRT through experiment. In order to assess the accuracy, Eclipse TPS(Treatment planning system) equipped Acuros XB and radiochromic film were used for the dose distribution. Comparing calculated and measured dose distribution, evaluated the margin for PTV(Planning target volume) in lung tissue. Materials and Methods : Acquiring CT images for Rando phantom, planned virtual target volume by size(diameter 2, 3, 4, 5 cm) in right lung. All plans were normalized to the target Volume=prescribed 95 % with 6MV FFF VMAT 2 Arc. To compare with calculated and measured dose distribution, film was inserted in rando phantom and irradiated in axial direction. The indexes of evaluation are percentage difference(%Diff) for absolute dose, RMSE(Root-mean-square-error) value for relative dose, coverage ratio and average dose in PTV. Results: The maximum difference at center point was -4.65 % in diameter 2 cm size. And the RMSE value between the calculated and measured off-axis dose distribution indicated that the measured dose distribution in diameter 2 cm was different from calculated and inaccurate compare to diameter 5 cm. In addition, Distance prescribed 95 % dose($D_{95}$) in diameter 2 cm was not covered in PTV and average dose value was lowest in all sizes. Conclusion: This study demonstrated that small sized PTV was not enough covered with prescribed dose in low density lung tissue. All indexes of experimental results in diameter 2 cm were much different from other sizes. It is showed that minimized PTV is not accurate and affects the results of radiation therapy. It is considered that extended margin at small PTV in low density lung tissue for enhancing target center dose is necessary and don't need to constraint Maximum dose in optimization.
Purpose: The purpose of this study is to evaluate beam delivery accuracy for small sized lung SBRT through experiment. In order to assess the accuracy, Eclipse TPS(Treatment planning system) equipped Acuros XB and radiochromic film were used for the dose distribution. Comparing calculated and measured dose distribution, evaluated the margin for PTV(Planning target volume) in lung tissue. Materials and Methods : Acquiring CT images for Rando phantom, planned virtual target volume by size(diameter 2, 3, 4, 5 cm) in right lung. All plans were normalized to the target Volume=prescribed 95 % with 6MV FFF VMAT 2 Arc. To compare with calculated and measured dose distribution, film was inserted in rando phantom and irradiated in axial direction. The indexes of evaluation are percentage difference(%Diff) for absolute dose, RMSE(Root-mean-square-error) value for relative dose, coverage ratio and average dose in PTV. Results: The maximum difference at center point was -4.65 % in diameter 2 cm size. And the RMSE value between the calculated and measured off-axis dose distribution indicated that the measured dose distribution in diameter 2 cm was different from calculated and inaccurate compare to diameter 5 cm. In addition, Distance prescribed 95 % dose($D_{95}$) in diameter 2 cm was not covered in PTV and average dose value was lowest in all sizes. Conclusion: This study demonstrated that small sized PTV was not enough covered with prescribed dose in low density lung tissue. All indexes of experimental results in diameter 2 cm were much different from other sizes. It is showed that minimized PTV is not accurate and affects the results of radiation therapy. It is considered that extended margin at small PTV in low density lung tissue for enhancing target center dose is necessary and don't need to constraint Maximum dose in optimization.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 lung SBRT가 적용되는 작은 계획 표적 용적에 처방 선량이 실제 폐 유사조직 내에서도 정확하게 전달되는지 실험을 통하여 알아보고자 한다. TPS에 서 계산된 선량분포와 실험을 통하여 필름에 측정된 선량 분포를 비교 분석하여 정확성을 평가해보고, 폐 실질 조직 내에서 계획 표적 용적의 마진(margin) 유용성 평가를 하 고자 한다.
본 연구에서는 실험을 통하여 작은 계획 표적 용적에 처방 선량이 충분히 전달되는지 알아보았다. TPS 계산값과 필름 측정값을 같은 조건에서 비교하였고, 정확성을 평가 하기 위해 비교 인자를 이용하여 수치로 표현하였다.
이에 본 연구에서는 lung SBRT가 적용되는 작은 계획 표적 용적에 처방 선량이 실제 폐 유사조직 내에서도 정확하게 전달되는지 실험을 통하여 알아보고자 한다. TPS에 서 계산된 선량분포와 실험을 통하여 필름에 측정된 선량 분포를 비교 분석하여 정확성을 평가해보고, 폐 실질 조직 내에서 계획 표적 용적의 마진(margin) 유용성 평가를 하 고자 한다.
가설 설정
또한 폐 실질 조직 내에서의 선량 전달 평가뿐만 아니라 종양이 있는 폐에서의 선량 전달 평가를 실험하기 위해 종양이 가정되어 있는 phantom을 제작하여 활용할 필요성이 있다고 판단된다. 본 연구에서는 작은 표적 용적을 대상으로 하였고 humanoid phantom에 종양을 가정한 물질을 삽입하기엔 어려움이 있어, 폐에 있는 종양이 아닌 폐 실질 조직을 가정하여 실험을 하였다. 실제 SBRT 환자 종양의 전자 밀도를 측정해 본 결과 폐 실질 조직 밀도와 유사하여 폐 실질 조직 내에서의 선량 전달 평가만을 진행하였으나, 사람마다 종양과 폐의 전자 밀도가 다양하기 때문에 그에 따른 선량 전달 정확성을 평가한다면 더욱 더 정교한 실험이 됐을 것이라 사료된다.
제안 방법
1) CT 모의촬영 때와 동일한 자세로 Humanoid phantom을 위치시킨 후, CBCT를 이용해 위치 교정을 실시하였다. 이후 측정용 필름을 횡단면으로 삽입하고 방사선을 조사하였다.
2개의 180° ARC VMAT으로 직경 2, 3, 4, 5 cm 구 표적 100 %에 일 선량 10 Gy가 조사될 수 있도록 치료계획을 하였다(Fig. 4).
CT Simulator(Brilliant Big Bore CT Philips, USA) 를 통해 Humanoid phantom(Anderson Rando phantom)의 상부 안에 측정용 필름(Gafchromic EBT3 film, International Specialty Products, USA)을 위치시킨 후 단면(Slice) 두께 1.0 mm 간격으로 하여 3D 영상을 획득 후, Eclipse TPS(Ver.13.7, Varian, USA)에서 PO(Photon Optimizer)로 최적화, AXB(Acuros XB Algorithm) 알고리즘 0.1 cm grid로 선량을 계산하였다. 모의 치료촬영과 동일한 조건에서, True Beam STx(Varian Medical Systems, USA) 선형가속기를 통해 6MV FFF X선을 조사하여 선량분포를 획득하였고(Fig.
필름으로 측정된 선량분포와 TPS에서 계산된 선량분포를 같은 위치에서 비교하기 위해서, 필름이 삽입된 가상 표적의 회전중심점과 동일한 위치의 횡단면 dose profile을 Eclipse에서 획득하였다. Image max와 Area nomalization을 2회 적용하여, Center point에서의 절대 선량 값을 계산하였으며, Off-axis does profile을 얻어 상대 선량 및 편차를 비교 분석하였다.
본 연구에서는 실험을 통하여 작은 계획 표적 용적에 처방 선량이 충분히 전달되는지 알아보았다. TPS 계산값과 필름 측정값을 같은 조건에서 비교하였고, 정확성을 평가 하기 위해 비교 인자를 이용하여 수치로 표현하였다. 계산값과 측정값을 비교하였을 때 유의한 차이를 보였으며, 가장 큰 차이는 직경 2 cm인 용적에서 보였다.
TPS에서의 계산 선량값과 필름에서의 측정 선량값의 차이를 분석하기 위해서 [식2]의 RMSE 함수를 이용하여 평균 제곱근 편차로 나타냈다. 값이 작을수록 계산 선량값 과 실제 측정값이 일치한다고 볼 수 있고, Off-axis dose profile에서 얻은 모든 지점에서 선량의 편차를 구하였다.
또한 계획 표적 용적 내에 들어가는 평균선량(Dmean)을 TPS와 필름에서 각각 비교해 보았다. TPS에서 계산된 평균선량은 각 크기별 용적 내에서 98~99 %의 분포를 보였 고.
마지막으로 본 연구에서 비교대상으로 쓰이진 않았지만, 선량계산 알고리즘에 따라서도 선량전달 정확성이 달라질 수 있다고 판단하여 Eclipse의 AAA(Analytic anisotropic algorithm)로 계산한 치료계획으로 필름에 빔을 조사하였다. 측정된 필름을 분석한 결과, AXB(Acuros XB algorithm)와 동일하게 작은 용적 내에서 선량 감소 현상이 발생되는 것을 알 수 있었다.
: 처방선량의 95 %가 조사되는 길이
이외에도 작은 용적에 선량이 충분히 잘 전달되는지 확인하기 위해서 처방선량의 95 %가 들어가는 길이(D95)를 표적 크기별로 나타냈고, 표적의 Coverage Ratio [식3] 을 계산하였다
. 또한 계획 표적 용적에 들어가는 평균선량 (Dmean)을 구하였다.
1) CT 모의촬영 때와 동일한 자세로 Humanoid phantom을 위치시킨 후, CBCT를 이용해 위치 교정을 실시하였다. 이후 측정용 필름을 횡단면으로 삽입하고 방사선을 조사하였다.
폐에 있는 종양이 아닌, 폐 실질 조직 내에서의 선량 전달 정확성을 알아보기 위해서, CT 촬영으로 얻은 Humanoid phantom(Anderson Rando phantom) 3D 영상의 우측 폐에 가상의 구 표적을 만들어 밀도를 폐 실질 조직과 같은 0.3 g/cm3로 지정하였다. 2개의 180° ARC VMAT으로 직경 2, 3, 4, 5 cm 구 표적 100 %에 일 선량 10 Gy가 조사될 수 있도록 치료계획을 하였다(Fig.
64)을 이용하여 선량분포를 분석하였다. 필름으로 측정된 선량분포와 TPS에서 계산된 선량분포를 같은 위치에서 비교하기 위해서, 필름이 삽입된 가상 표적의 회전중심점과 동일한 위치의 횡단면 dose profile을 Eclipse에서 획득하였다. Image max와 Area nomalization을 2회 적용하여, Center point에서의 절대 선량 값을 계산하였으며, Off-axis does profile을 얻어 상대 선량 및 편차를 비교 분석하였다.
대상 데이터
본 연구에서 측정 실험에 사용한 필름은 EBT3 film으로써, MOSFET, TLD와 같은 측정도구보다는 오차율이 높으나, 선량 전달 정확성을 평가하기 위하여 횡단면에서 dose profile을 얻어야 했기 때문에 필름을 사용하였다. 뿐만 아니라 필름을 통하여 절대선량, 상대선량, 선량분포도 등의 다양한 값을 얻을 수 있기 때문에 가장 적합한 측정도구라고 판단하였다.
표적 커버리지를 비교하기 위해 처방선량 95 %가 들어가는 길이(D95)를 구하였다(Table 3). 모든 크기에서 필름 측정값이 TPS 계산값보다 작은 수치를 보였다.
데이터처리
2) 방사선 조사 후 24시간 뒤에 측정한 필름을 스캔한 후 RIT program(ver 6.7.64)을 이용하여 선량분포를 분석하였다. 필름으로 측정된 선량분포와 TPS에서 계산된 선량분포를 같은 위치에서 비교하기 위해서, 필름이 삽입된 가상 표적의 회전중심점과 동일한 위치의 횡단면 dose profile을 Eclipse에서 획득하였다.
TPS에서의 계산 선량값과 필름에서의 측정 선량값의 차이를 분석하기 위해서 [식2]의 RMSE 함수를 이용하여 평균 제곱근 편차로 나타냈다. 값이 작을수록 계산 선량값 과 실제 측정값이 일치한다고 볼 수 있고, Off-axis dose profile에서 얻은 모든 지점에서 선량의 편차를 구하였다.
)를 표적 크기별로 나타냈고, 표적의 Coverage Ratio [식3] 을 계산하였다. 또한 계획 표적 용적에 들어가는 평균선량 (Dmean)을 구하였다.
1 cm grid로 선량을 계산하였다. 모의 치료촬영과 동일한 조건에서, True Beam STx(Varian Medical Systems, USA) 선형가속기를 통해 6MV FFF X선을 조사하여 선량분포를 획득하였고(Fig. 3), 측정용 필름 분석을 위해서 RIT program(Version 6.7.64, Radiological Imaging Technology, Inc. USA), Flat-bed scanner(Expression 10000 XL, Epson)을 이용하였다.
성능/효과
TPS 계산값과 필름 측정값을 같은 조건에서 비교하였고, 정확성을 평가 하기 위해 비교 인자를 이용하여 수치로 표현하였다. 계산값과 측정값을 비교하였을 때 유의한 차이를 보였으며, 가장 큰 차이는 직경 2 cm인 용적에서 보였다. 직경 2 cm 용 적에서, 필름에서 측정된 Center point의 절대 선량값이 TPS 계산값보다 4 % 정도 감소하였고, off-axis 선량분포에서도 편차가 가장 크게 나타났다.
또한 직경 2 cm인 크기에서, 계획 표적 용적 100 %에 처방선량을 전달하도록 계획했던 TPS의 계산과는 다르게 92 %가 전달됨을 알 수 있었다. 이는 커버리지가 감소된다 는 점에서, 폐 실질 부위에 의도한 선량이 다 전달되지 않아 종양 제어율이 떨어지게 되는 요인이 될 수 있다.
6). 모든 지점에서 얻은 계산값과 측정값을 통해서 RMSE 값을 구하였고, 직경 2 cm일 때 3.43으로 가장 큰 값을 보였고. 직경 5 cm일 때 2.
이는 계획된 선량이 전달될 때 표적 용적 중심부에서 선량감소가 생긴 것이 주요인이라 판단된다. 뿐만 아니라 필름에서 측정한 계획 표적 용적내의 평균선량이 95.72 %로 방사선치료 오차 허용률 5 % 이내이지만, 가장 낮은 값을 보였다.
본 연구에서 측정 실험에 사용한 필름은 EBT3 film으로써, MOSFET, TLD와 같은 측정도구보다는 오차율이 높으나, 선량 전달 정확성을 평가하기 위하여 횡단면에서 dose profile을 얻어야 했기 때문에 필름을 사용하였다. 뿐만 아니라 필름을 통하여 절대선량, 상대선량, 선량분포도 등의 다양한 값을 얻을 수 있기 때문에 가장 적합한 측정도구라고 판단하였다.
계산값과 측정값을 비교하였을 때 유의한 차이를 보였으며, 가장 큰 차이는 직경 2 cm인 용적에서 보였다. 직경 2 cm 용 적에서, 필름에서 측정된 Center point의 절대 선량값이 TPS 계산값보다 4 % 정도 감소하였고, off-axis 선량분포에서도 편차가 가장 크게 나타났다. 이는 계획된 선량이 전달될 때 표적 용적 중심부에서 선량감소가 생긴 것이 주요인이라 판단된다.
86 cm로 커버리지 비율이 92 %로 나타났고 가장 많은 차이를 보였다. 직경 4 cm, 5 cm에서는 커버리지 비율이 99 % 이상으로 나 타났으며, 측정값의 커버리지가 좋음을 알 수 있었다.
마지막으로 본 연구에서 비교대상으로 쓰이진 않았지만, 선량계산 알고리즘에 따라서도 선량전달 정확성이 달라질 수 있다고 판단하여 Eclipse의 AAA(Analytic anisotropic algorithm)로 계산한 치료계획으로 필름에 빔을 조사하였다. 측정된 필름을 분석한 결과, AXB(Acuros XB algorithm)와 동일하게 작은 용적 내에서 선량 감소 현상이 발생되는 것을 알 수 있었다. 따라서 알고리즘에 따른 선량값 비교와 선량분포도를 분석하여 마진을 평가한다면, 치료계획을 임상에 적용할 때 더욱 유용할 것이라 사료 된다.
후속연구
실제 SBRT 환자 종양의 전자 밀도를 측정해 본 결과 폐 실질 조직 밀도와 유사하여 폐 실질 조직 내에서의 선량 전달 평가만을 진행하였으나, 사람마다 종양과 폐의 전자 밀도가 다양하기 때문에 그에 따른 선량 전달 정확성을 평가한다면 더욱 더 정교한 실험이 됐을 것이라 사료된다. 더불어 호흡에 따라 폐의 밀도가 달라지므로, 선량 전달에 오차를 줄일 수 있는 Deep Inspiration Breath-Hold(DIBH) 기법 등을 연구에 활용한다면 치료계획의 정교함을 높일 수 있다고 판단된다.
측정된 필름을 분석한 결과, AXB(Acuros XB algorithm)와 동일하게 작은 용적 내에서 선량 감소 현상이 발생되는 것을 알 수 있었다. 따라서 알고리즘에 따른 선량값 비교와 선량분포도를 분석하여 마진을 평가한다면, 치료계획을 임상에 적용할 때 더욱 유용할 것이라 사료 된다.
또한 폐 실질 조직 내에서의 선량 전달 평가뿐만 아니라 종양이 있는 폐에서의 선량 전달 평가를 실험하기 위해 종양이 가정되어 있는 phantom을 제작하여 활용할 필요성이 있다고 판단된다.
본 연구에서는 작은 표적 용적을 대상으로 하였고 humanoid phantom에 종양을 가정한 물질을 삽입하기엔 어려움이 있어, 폐에 있는 종양이 아닌 폐 실질 조직을 가정하여 실험을 하였다. 실제 SBRT 환자 종양의 전자 밀도를 측정해 본 결과 폐 실질 조직 밀도와 유사하여 폐 실질 조직 내에서의 선량 전달 평가만을 진행하였으나, 사람마다 종양과 폐의 전자 밀도가 다양하기 때문에 그에 따른 선량 전달 정확성을 평가한다면 더욱 더 정교한 실험이 됐을 것이라 사료된다. 더불어 호흡에 따라 폐의 밀도가 달라지므로, 선량 전달에 오차를 줄일 수 있는 Deep Inspiration Breath-Hold(DIBH) 기법 등을 연구에 활용한다면 치료계획의 정교함을 높일 수 있다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
SBRT의 특징은?
최근 세기변조 방사선치료(Intensity Modulated Ra-diation Therapy, IMRT), 용적변조회전 방사선치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT), 정위적 체부 방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, 이하 SBRT) 등 방사선 치료 기술이 점점 발전하고 있다.(1) 이 중 SBRT는 다른 방사선 치료와는 다르게 고선량, 저분할 기법으로 높은 생물학적유효선량(Biological Effective Dose, BED)(2)을 적용할 수 있는 장점이 있다. 특히 폐암 환자의 경우에는 수술 고위험군, 노인, 원발성 종양에 효과적으로 적용되며,(2) 본원에서는 Lung SBRT를 위 기준에 부합하는 환자에게 적용하여 치료하고 있다.
Lung SBRT의 장점은?
Lung SBRT는 주로 5 cm 미만의 종양에 적용되며 최소한의 계획 표적 용적(Planning Target Volume, PTV)에 방사선을 조사할 수 있기 때문에 정상조직을 보호하며 종양에 최대선량을 전달할 수 있는 장점이 있다.(3) 하지만 저밀도 조직으로 구성되어 있는 폐의 특성 때문에, lung SBRT 시 최소한의 계획 표적 용적을 설정하는 것은 고려해보아야 할 점이다.
underdosing이 초래되는 원인은 무엇인가?
저밀도 조직에 선량 전달 시, 표적 주변으로 전자의 측면 산란 결핍(Lack of lateral scattering) 현상이 생겨 표적 커버리지를 감소시킨다(Fig. 1).(4) 특히 SBRT와 같이 방사선이 조사되는 조사야가 작은 범위에서는 하전 입자의 부족으로 에너지의 선량 보강이 생겨야 할 지점에서 전자 평형이 이루어지지 않아 선량 감소가 생기는데(Fig. 2), 이러한 특성은 작은 조사야가 적용되고 저밀도 조직으로 구성되어 있는 lung SBRT의 계획 표적 용적에 영향을 미치게 된다. 전달하고자 하는 선량보다 적은 선량이 조사되는 현상(underdosing)을 초래하고,(4-6) 표적 커버리지를 감소시켜서 국소 종양 제어율을 5~7 % 정도로 낮출 뿐만 아니라, 종양 치유 확률을 9 % 정도로 낮춘다.
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