정위방사선치료 시 적분 생물학적 유효선량 및 방사선조사용적을 이용한 Total Arc Degree의 최적화
Optimization of Total Arc Degree for Stereotactic Radiotherapy by Using Integral Biologically Effective Dose and Irradiated Volume
소속 상세정보
임도훈/Do Hoon Lim
이명자/전하정/김대용/Myung Za Lee/Ha Chung Chun/Dae Yong Kim
KMID : 0859320010190020199
Abstract
목적: 정위방사선치료 시 정상 뇌 조직을 고선량의 방사선으로부터 최대한 보호하며 치료의 효율성을 높이기 위하여 치료 인자 중 콜리메이터의 크기와 arc간 간격에 따른 이상적인 total arc degree (TAD)값을 제시하고자 한다.
대상 및 방법: XKnife-3 planning system을 사용하여 환자의 송과체 부위에 방사선 빔의
회전중심점을 위치시킨 후 12, 20, 30, 40, 50 그리고 60 mm 직경의 정위방사선치료용 원형
콜리메이터를 이용하여 각각의 콜리메이터 직경별로 TAD를 100, 200, 300, 400, 500, 600도
그리고 arc 간 간격을 30도(6-arc system)와 45도(4-arc system)로 설정하여 방사선치료계
획을 수립하였다. 치료계획을 통해 얻은 누적선량체적히스토그람을 이용하여 회전중심점 처
방선량의 50% 이상 조사되는 정상 뇌의 용적(V50) 및 적분 생물학적 유효선
량(integral biologically effective dose)을 이용하여 각각의 TAD에 따른 방사선치료계획을
비교하였다.
결과: TAD에 따른 V50의 변화는 arc 간 각도가 30도인 경우에는 콜리메이터
직경과 관계없이 TAD가 증가할수록 감소하는 양상을 보였으나, 45도의 간 각도에서는 400
도의 TAD까지는 감소하다가 400도 이사의 TAD에서 V50은 증가하거나 변화
가 없었다. 적분 생물학적 유효선량 값의 변화는 arc간 간격이 30도인 경우에는 콜리메이터
의 직경에 관계없이 TAD가 증가함에 따라 미소하게 감소하는 양상을 보였다. arc간 각도가
45도인 경우에는 콜리메이터 직경이 40 mm 이하에서는 TAD가 증가함에 따라 적분 생물
학적 유효선량은 계속 감소하였으나, 50 mm와 60 mm 직경의 콜리메이터에서는 TAD가
400도까지는 감소하다가 500도 이상의 TAD에서는 증가하였다.
결론: 정위방사선치료 시 400도 정도의 TAD를 사용하는 것은 300도 이하 혹은 500도 이상
의 TAD를 사용하는 것보다 치료 효과를 높이면서 치료계획과 치료 시 장비 및 인적 자원
의 효율적인 운용을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
Purpose: To find the optimal values of total arc degree to protect the normal brain tissue from high dose radiation in stereotactic radiotherapy planning
Methods and Materials: With XKnife-3 planning system & 4 MV linear accelerator, the
authors planned under various values of parameters. One isocenter, 12, 20, 30, 40, 50,
and 60 mm of collimator diameters, 100°, 200°, 300°
, 400°, 500°, 600° of total arc
degrees, and 30° or 45° of arc intervals were used. After
the completion of planning, the plans were compared each other using V50
(the volume of normal brain that is delivered high dose radiation) and integral
biologically effective dose.
Results: At 30° of arc interval, the values of V50 had the
decreased pattern with the increase of total arc degree in any collimator diameter. At
45° arc interval, up to 400° of total arc degree, the values
of V50 decreased with the increase of total arc degree, but at 500°
and 600° of total arc degrees, the values increased. At 30°
of arc interval, integral biologically effective dose showed the decreased pattern
with the increase of total arc degree in any collimator diameter. At 4°arc
interval with less than 40 mm collimator diameter, the integral biologically effective dose
decreased with the increase of total arc degree, but with 50 and 60 mm of collimator
diameters, up to 400° of total arc degree, integral biologically effective
dose decreased with the increased of total arc degree, but at 500° and
600° of total arc degrees, the values increased.
Conclusion: In the stereotactic radiotherapy planning for brain lesions, planning with
400° of total arc degree is optimal. Especially, when the larger collimator
more than 50 mm diameter should be used, the uses of 500° and
600° of total arc degrees make the increase of V50 and
integral biologically effective dose. Therefore stereotactic radiotherapy planning using
400° of total arc degree can increase the therapeutic ratio and produce the
effective outcome in the management of personal and mechanical sources in radiotherapy
department.
키워드
정위방사선치료; Total arc degree; 적분생물학적유효선량; Sterotactic radiotherapy; Total arc degree; Integral biologically effective dose;
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