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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 양형진
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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최근에는 초기 폐암 환자의 방사선 치료에서 수술적 요법을 대체한 정위적 방사선치료 방법을 많이 적용하고 있다. 초기 폐암 환자의 경우 종양의 발생위치는 다양한 곳에서 나타나게 된다. 심부에 있는 종양의 경우 고에너지를 이용한 단일 방사선 치료 계획이 종양 조직과 정상 조직에 각각 적합한 선량 분포를 나타내어 많이 사용하고 있다. 그러나 종양의 위치가 표재성에 위치한 경우에는 단일에너지를 이용하였을 때, 종양 위치의 특수성으로 인하여 주변에 위치한 정상 장기 또는 종양의 위치를 벗어난 심부의 장기에 과도한 선량을 부여하는 경우가 발생하게 된다. 정위적 방사선치료 방법의 경우는 짧은 기간 동안 높은 선량을 환자에게 전달하게 되며, 이 때 정확한 선량 분포가 전달되지 않으면 치료 후 환자는 갈비뼈 골절 및 방사선 폐렴 등과 같은 부작용으로 고통을 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 종양의 위치가 표재성에 위치하는 앞쪽 흉벽과 뒤 쪽 흉벽에 위치한 종양에 대하여 체적변조회전치료방법을 통하여 각각 단일 에너지와 두 가지 에너지를 동시에 사용한 치료계획을 비교하여 실제 환자에게 적용되는 선량 분포에서 어떤 치료 계획이 더 유용한지 실험하였다.
실험은 총 10명의 환자 CT 영상을 획득한 후 각각 중에너지, 고에너지, 두 에너지를 동시에 이용한 이중 에너지에 대한 체적변조회전치료 기법에 대한 치료 계획을 수립하였다. 체적변조회전치료기법의 치료 계획은 2개의 회전각도를 이용하였으며, 두 에너지를 동시에 사용하는 치료 계획의 경우 중에너지와 고에너지가 전달되는 영역을 구역화 하였다. 종양 측 변화 요인을 분석하기 위하여 조형계수(CI)와 균질성 지수(HI), 최대 선량을 각각 계산했으며, 정상 조직에 대한 선량 분포를 비교하기 위하여 폐가 포함되는 용적인 V10과 V5, 종양에 가장 근접한 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 갈비뼈(1st ~ 4th Rib), 척수(Spinal Cord), 식도(Esophagus)와 기관(Trachea)를 선정하였다. 또한 계획한 선량 분포가 실제 전달되는 정확성을 확인하기 위하여 2차원 이온전리함 배열을 이용하여 선량 측정을 시행하였다.
치료 계획을 분석한 결과 종양 측 인자의 경우 조형계수와 균질성 지수는 두 에너지를 사용했을 경우가 1에 가까운 양호한 값을 나타냈다. 최대 선량의 경우 앞쪽 흉벽은 약 2% 감소하였고, 등쪽 종양의 경우는 동등한 값을 나타냈다. 정상 조직의 경우 앞쪽 흉벽 종양은 인접한 갈비뼈에서 두 에너지를 동시에 사용한 경우 각각 4%, 5% 감소하였고, 기관지의 경우 11%,17% 감소하였다. 폐의 선량 분포의 경우 V10의 경우 1.5%, V5의 경우 1%로 감소함을 나타냈다. 뒤쪽 흉벽의 경우 종양에 인접한 갈비뼈는 두 에너지를 이용한 경우에서 각각 6%,1%,4%,12% 감소하였고, 폐의 선량 분포에서는 V10 3%, V5 3.1% 감소됨을 나타내었다. 선량 측정의 경우 모든 에너지에서 감마지표 3mm/3%의 결과에 부합하였다.
앞서 나타난 결과를 토대로 단일 에너지를 이용한 치료 계획 보다 두 에너지를 동시에 사용하는 경우 종양 조직에서 나타난 지수의 변화는 균등하였으나, 종양에 인접한 정상 조직의 선량 분포는 적게 나타남을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 두 에너지를 동시에 사용한 치료 방법이 표재성 종양에 대해 보다 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.
실험은 총 10명의 환자 CT 영상을 획득한 후 각각 중에너지, 고에너지, 두 에너지를 동시에 이용한 이중 에너지에 대한 체적변조회전치료 기법에 대한 치료 계획을 수립하였다. 체적변조회전치료기법의 치료 계획은 2개의 회전각도를 이용하였으며, 두 에너지를 동시에 사용하는 치료 계획의 경우 중에너지와 고에너지가 전달되는 영역을 구역화 하였다. 종양 측 변화 요인을 분석하기 위하여 조형계수(CI)와 균질성 지수(HI), 최대 선량을 각각 계산했으며, 정상 조직에 대한 선량 분포를 비교하기 위하여 폐가 포함되는 용적인 V10과 V5, 종양에 가장 근접한 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 갈비뼈(1st ~ 4th Rib), 척수(Spinal Cord), 식도(Esophagus)와 기관(Trachea)를 선정하였다. 또한 계획한 선량 분포가 실제 전달되는 정확성을 확인하기 위하여 2차원 이온전리함 배열을 이용하여 선량 측정을 시행하였다.
치료 계획을 분석한 결과 종양 측 인자의 경우 조형계수와 균질성 지수는 두 에너지를 사용했을 경우가 1에 가까운 양호한 값을 나타냈다. 최대 선량의 경우 앞쪽 흉벽은 약 2% 감소하였고, 등쪽 종양의 경우는 동등한 값을 나타냈다. 정상 조직의 경우 앞쪽 흉벽 종양은 인접한 갈비뼈에서 두 에너지를 동시에 사용한 경우 각각 4%, 5% 감소하였고, 기관지의 경우 11%,17% 감소하였다. 폐의 선량 분포의 경우 V10의 경우 1.5%, V5의 경우 1%로 감소함을 나타냈다. 뒤쪽 흉벽의 경우 종양에 인접한 갈비뼈는 두 에너지를 이용한 경우에서 각각 6%,1%,4%,12% 감소하였고, 폐의 선량 분포에서는 V10 3%, V5 3.1% 감소됨을 나타내었다. 선량 측정의 경우 모든 에너지에서 감마지표 3mm/3%의 결과에 부합하였다.
앞서 나타난 결과를 토대로 단일 에너지를 이용한 치료 계획 보다 두 에너지를 동시에 사용하는 경우 종양 조직에서 나타난 지수의 변화는 균등하였으나, 종양에 인접한 정상 조직의 선량 분포는 적게 나타남을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 두 에너지를 동시에 사용한 치료 방법이 표재성 종양에 대해 보다 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.
목차
Ⅰ. 서론 ……………………………………………………… 1Ⅱ . 이론적 배경 …………………………………………… 31. 선량 일치 지수 ………………………………………… 32. 균질성 지수 …………………………………………… 63. 정위적방사선치료기법 ……………………………… 74. 체적변조회전치료기법 ………………………………… 10Ⅲ . 연구대상 및 방법 …………………………………………131. 적용 대상 환자 ………………………………………… 132. Nomal Organ Index …………………………………… 153. VMAT Planning ………………………………………… 194. Dose Measurement ……………………………………… 23Ⅳ . 결과 ……………………………………………………… 251. 에너지 종류에 따른 종양 선량 변화 ……………… 252. 에너지 종류에 따른 정상 조직 선량 변화 ………… 283. 에너지 종류에 따른 선량 평가 ……………………… 32Ⅴ . 고찰 및 결론 …………………………………………… 35참고문헌 ………………………………………………………… 39Abstract ………………………………………………………… 44감사의 글 ……………………………………………………… 47
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