분할치료간(Interfraction) 내부 장기 움직임 오류 분석을 통한 전립선암의 전신정위적방사선치료(SBRT) 가능성 평가

홍순기; 손상준; 문준기; 김보겸; 이제희

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자료유형: 학술저널

저자정보: 홍순기 (서울대학교병원 방사선종양학과) 손상준 (서울대학교병원 방사선종양학과) 문준기 (서울대학교병원 방사선종양학과) 김보겸 (서울대학교병원 방사선종양학과) 이제희 (서울대학교병원 방사선종양학과)

저널정보: 대한방사선치료학회 대한방사선치료학회지 대한방사선치료학회지 제28권 제2호

발행연도: 2016.1

수록면: 179 - 186 (8page)

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목 적 : 분할치료간(Interfraction) 움직임에 의한 오류가 많은 직장과 방광 그리고 전립선의 변화를 MR영상을 기반으로 분석하여 보정치료계획(adaptive plan) 없이 SBRT 선량제한을 충족하는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 본원에서 ViewRay MRIdian System(ViewRay, ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA)을 이용하여 전립선암에 총 선량이 70 Gy, 28회의 분할치료인 IMRT 치료를 시행한 환자 5명을 대상으로 하였다. 기존 치료방법을 가정하기 위해 ViewRay 모의치료계획과 동일한 날짜와 조건으로 촬영한 전산화단층촬영(Computed Tomography, 이하 CT)영상에 초기 치료계획을 생성하였고, 전산화치료계획은 Eclipse(Ver 10.0.42, Varian, USA)를 이용하였다. 분할치료간(Interfraction) 장기 변화를 분석하기 위해 치료계획용 CT영상에 각 5회 치료 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, 이하 MRI)을 Registration 한 후, 초기 치료계획을 각 치료영상에 적용하여 선량체적곡선 변화와 각 장기의 절대용적 변화를 측정하였다. 처방선량은 5회에 걸쳐 PTV에 총 선량이 $V_{36.25}$ Gy $${\geq_-}$$ 95%가 되도록 하였고, 전립선 SBRT 선량제한의 충족 여부를 확인하기 위하여 직장과 방광의 $V_{100%}$, $V_{90%}$, $V_{80%}$ $V_{50%}$을 측정하였으며, CTV의 $V_{100%}$, $V_{95%}$, $V_{90%}$도 측정하였다. 결 과 : 총 5회의 CTV, 직장, 방광의 선량평균값은 5명 모두 SBRT 선량제한을 충족하였으나 각 치료 영상을 분석한 결과 1회 이상 선량제한을 초과하는 경우도 나타났다. 초기 치료계획과 분할치료의 MR영상을 비교하여 절대용적 변화를 측정한 결과 직장에서 최대 1.72배, 방광에서 최대 2.0배 차이를 보였다. 직장의 경우 초기 치료계획에서 5명의 측정값이 평균 $V_{100%}=0.32%$, $V_{90%}=3.33%$, $V_{80%}=7.71%$, $V_{50%}=23.55%$로 선량한도 이하로 계획 되었으나, 실제 분할치료 중 최대 3회까지 선량한도를 초과하기도 하였다. 방광의 경우도 초기 치료계획의 절대용적이 평균 117.9 cc 였으나 실제 치료 5회 평균용적은 79.2 cc 로 나타났다. CTV의 경우 방광과 직장의 용적 변화 등으로 인해 5 mm 여백을 포함한 PTV에 치료계획을 세웠음에도 불구하고 100% 처방선량 영역을 벗어나기도 하였다. 결 론 : 본 연구에서는 5회 치료 평균으로 분석한 결과 선량한도를 벗어난 경우는 없었으나, 각각의 분할치료에서는 직장과 방광의 오차가 비교적 큰 것을 확인 할 수 있었다. 그러므로 전립선암 SBRT를 시행하기 위해서는 선량 전달 정확성에 더욱 신중을 기해야 한다. 이를 위해서는 실시간 영상추적과 보정치료계획이 필수적이며 이것은 모든 방사선 치료가 궁극적으로 나아가야 할 방향으로 사료된다.

Purpose : To figure out if the treatment plan for rectum, bladder and prostate that have a lot of interfraction errors satisfies dosimetric limits without adaptive plan by analyzing MR image. Materials and Methods : This study was based on 5 prostate cancer patients who had IMRT(total dose: 70Gy) Using ViewRay MRIdian System(ViewRay, ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA) The treatment plans were made on the same CT images to compare with the plan quality according to adaptive plan, and the Eclipse(Ver 10.0.42, Varian, USA) was used. After registrate the 5 treatment MR images to the CT images for treatment plan to analyze the interfraction changes of organ, we measured the dose volume histogram and the changes of the absolute volume for each organ by appling the first treatment plan to each image. Over 5 fractions, the total dose for PTV was $V_{36.25}$ Gy $${\geq_-}$$ 95%. To confirm that the prescription dose satisfies the SBRT dose limit for prostate, we measured $V_{100%}$, $V_{95%}$, $V_{90%}$ for CTV and $V_{100%}$, $V_{90%}$, $V_{80%}$ $V_{50%}$ of rectum and bladder. Results : All dose average value of CTV, rectum and bladder satisfied dose limit, but there was a case that exceeded dose limit more than one after analyzing the each image of treatment. After measuring the changes of absolute volume comparing the MR image of the first treatment plan with the one of the interfraction treatment, the difference values were maximum 1.72 times at rectum and maximum 2.0 times at bladder. In case of rectum, the expected values were planned under the dose limit, on average, $V_{100%}=0.32%$, $V_{90%}=3.33%$, $V_{80%}=7.71%$, $V_{50%}=23.55%$ in the first treatment plan. In case of rectum, the average of absolute volume in first plan was 117.9 cc. However, the average of really treated volume was 79.2 cc. In case of CTV, the 100% prescription dose area didn't satisfy even though the margin for PTV was 5 mm because of the variation of rectal and bladder volume. Conclusion : There was no case that the value from average of five fractions is over the dosimetric limits. However, dosimetric errors of rectum and bladder in each fraction was significant. Therefore, the precise delivery is needed in case of prostate SBRT. The real-time tracking and adaptive plan is necessary to meet the precision delivery.

#Prostate SBRT #Interfraction error #Rectum variation

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