방사선치료의 치료기법과 처방선량에 따른 유동타깃의 선량평가 :

이득희

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이득희 (부산가톨릭대학교, 부산가톨릭대학교 대학원)

지도교수: 김정훈

발행연도: 2017

저작권: 부산가톨릭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

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목적: 방사선치료가 발전함에 따라 치료는 더욱 정밀해짐에 따라, 내부장기의 움직임 또는 호흡에 영향을 받는 종양에 대한 문제점이 제기되기 시작하였다. 과거 ICRU 50에서 5단계로 종양의 체적을 구분한 것에, CTV에 IM을 포함한 ITV를 ICRU 62에 포함시켰다. 또한 AAPM에서는 호흡에 영향을 받는 종양의 관리가 필요하며, 영상을 획득하는 여러 가지 방법을 제안하였다. 이에 본 연구에서는 유동타깃을 대상으로 영상획득 방식에 따른 체적, 방사선치료에 사용되는 처방선량 및 치료기법에 따른 흡수선량의 차이를 측정하고자 한다.
재료 및 방법: 몬테카를로 기법 중 MCNPX 코드를 이용하여, 타깃의 움직임에 따른 선량 감소율을 분석하였다. 다음으로, 주기 3 sec와 진폭 2 cm을 가진 유동타깃의 영상획득 방식에 따른 체적을 평가하였으며, 획득된 체적을 대상으로 치료계획을 수립하여 유리선량계를 이용하여 선량을 측정하였다. 이때 치료계획은 6 MV, 5문으로 설정하였으며, 10, 15, 20 Gy의 선량을 처방한 IMRT기법을 적용하여 선량을 측정하였다. 처방선량에 따른 흡수선량을 측정하고자, 일반 분할치료의 2 Gy부터 2 Gy 간격으로 SBRT의 20 Gy까지 선량을 처방하였다. 이때 치료기법은 3D CRT와 IMRT로 치료계획을 수립하였으며, IMRT는 sliding window 기법을 적용하여 측정하였다. 마지막으로 치료기법에 따른 선량차이를 평가하고자, 동일 치료계획에 치료기법을 3D CRT, IMRT, RGRT를 적용하였다. 이때 IMRT는 sliding window기법과 step & shoot기법을 채택하였으며, RGRT는 호흡주기를 40∼60%, 30∼70%로 하여 10, 20 Gy의 선량을 처방하여 계측하였다.
결과: 타깃이 움직임에 따라 조사야에서 벗어나는 경우의 선량을 모의모사한 결과, 이격거리에 비례하여 선량이 감소하는 경향을 나타내었다. 다음으로 실제 제작된 유동타깃을 영상획득 방식에 따른 체적을 분석한 결과, 4D CT로 획득하는 것이 실제 체적에 가까운 것을 알 수 있었다. 또한 이렇게 획득한 체적을 바탕으로 선량을 측정한 경우, 4D CT를 통하여 획득한 ITV에서 흡수선량이 가장 높게 나타났다. 그리고 방사선치료에서 이용하는 처방선량에 따른 흡수선량을 분석한 결과 3D CRT의 경우 10 Gy를 처방하였을 때 10.63 Gy로 가장 높은 106.34%의 흡수율을 보였으며, 20 Gy를 처방하였을 때 96.01%의 19.20 Gy로 가장 낮은 흡수율을 보였다. IMRT를 적용하였을 경우에는 처방선량 16 Gy에서 105.64%의 16.90 Gy로 가장 높은 흡수율로 나타났으며, 2 Gy에서 87.92%인 1.75 Gy로 가장 낮게 나타났다. 마지막으로 치료기법에 따른 선량의 결과 RGRT를 적용하는 것이 가장 높은 선량을 보였으며, 호흡주기에 따른 차이는 크지 않은 걸로 나타났다.
결론: 내부장기의 움직임이나 호흡에 영향을 받는 유동타깃의 경우, 4D CT로 영상을 획득한 ITV에 RGRT를 적용하는 것이 치료가능비를 높일 수 있는 방법으로 추론된다. 또한 이러한 치료방식의 적용은 치료가 정밀한 SBRT에서 더 효율적일 것으로 사료된다. 하지만 방사선치료를 수행함에 있어서 정상조직의 선량 및 환자의 상태를 배제할 수 없다. 따라서 상황에 맞는 적절한 치료기법 및 처방선량의 선택으로 치료가능비를 상승시키기 위한 노력이 동반되어야 할 것이다.

Purpose: As radiotherapy is developed and more sophisticated, issues with tumor that is influenced by movement of internal organ or respiration are surfacing. From the past classification of tumor size in 5 grades in ICRU 50, ITV that now includes IM to CTV is included in ICRU 62. Also, AAPM has argued tumor which is influenced by respiration should be managed and proposed various methods to acquire image. Therefore, this study is to measure sized volume depending on imaging method and the difference in absorbed dose depending on prescribed dose and therapeutic technique of radiotherapy.
Materials and Methods: Among Monte Carlo methods, MCNPX code has been used and decrease in dose has been measured relatively to movement of the target. Next, a moving target with frequency of 3 seconds and amplitude of 2 cm has been evaluated of its size depending on the imaging method and therapeutic plan has been established based on the acquired result by photoluminescence glass dosimeter. The treatment has been established at 6 MV, 5 portals. Dosage has been measured with IMRT that prescribed 10, 15, 20 Gy. In order to measure absorbed dose depending on prescribed dose, dose has been prescribed in SBRT starting from general fractionated treatment of 2 Gy up to 20 Gy, with 2 Gy apart. The treatment has been planned in 3D CRT and IMRT, with IMRT using sliding window technique. Finally, 3D CRT, IMRT, RGRT have been used as treatment to evaluate difference in dosage depending on therapeutic technique. As for IMRT, sliding window and step & shoot technique have been chosen, and RGRT has been prescribed in 10, 20 Gy with respiratory cycle of 40~60%, 30~70%, then measured.
Result: Based on the simulated dose measurements of target that shifts away from radiation field, dose tends to decrease proportional to distance. After analyzing size of actual moving target acquired from different imaging methods, 4D CT has been shown to be most close to real size. Furthermore, when dose has been analyzed based on the acquired size, absorbed dose has been the highest in ITV obtained from 4D CT. Also, when analyzing absorbed dose depending on prescribed dose used in radiotherapy, 3D CRT has shown the highest absorption rate of 106.34% with 10.63 Gy in prescription of 10 Gy, while it showed the lowest absorption rate of 96.01% with 19.20% in prescription of 20 Gy. In IMRT, prescription of 16 Gy has shown the highest absorption rate of 105.64% (16.90 Gy), whereas prescription of 2 Gy has shown the lowest rate of 87.92% (1.75 Gy). Finally, based on the analysis of dose depending on therapeutic technique, applying RGRT has shown the highest dosage, with no significant difference from respiration cycle.
Conclusion: For moving target influenced by movement of internal organ or respiration, applying RGRT to ITV acquired with 4D CT is suspected to raise treatment capability ratio. Also, application of such treatment is considered to be more efficient in more sophisticated SBRT. However, dose of normal tissue and status of patient must not be excluded in conducting radiotherapy. Therefore, attempt to increase treatment capability ratio must be attended with selection of appropriate therapeutic technique and prescribed dose.

#유동타깃 #유리선량계 #치료기법 #처방선량

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 연구배경 4
1. 방사선 치료 용적 4
2. 방사선 치료 7
3. 유리선량계 21
Ⅲ. 재료 및 방법 35
1. 실험재료 35
2. 실험방법 40
Ⅳ. 결 과 46
1. MCNPX 모의모사 46
2. PLD 재현성 평가 47
3. 영상획득 및 체적설정에 따른 선량평가 48
4. 처방선량에 따른 선량평가 50
5. 치료기법에 따른 선량평가 52
Ⅴ. 고 찰 54
Ⅵ. 결 론 58
참고문헌 59
영문초록(Abstract) 64

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