The Use of Normal Tissue Complication Probability to Predict Radiation Hepatitis

간암의 정상조직손상확률을 이용한 방사선간염의 발생여부 예측가능성에 관한 연구

Purpose : Though It has been known that the to tolerance of the liver to external beam irradiation depends on the irradiated volume and dose, few data exist which Quantify this dependence. However, recently, with the development of three dimensional (3-D) treatment planning, have the tools to Quantify the relationships between dose, volume, and normal tissue complications become available. The objective of this study is to investigate the relationships between normal tissue complication probabili쇼 (WCP) and the risk of radiation hepatitis for patients who received variant dose partial liver irradiation. Materials and Methods : From March 1992 to December 1994, 10 patients with hepatoma and 10 patients with bile duct cancer were included in this study. Eighteen patients had normal hepatic function, but 2 patients (prothrombin time 73$\%$, 68$\%$) had mild liver cirrhosis before irradiation. Radiation therapy was delivered with 10MV linear accelerator, 180$\~$200 cGy fraction per day. The total dose ranged from 3,960 cGy to 6,000 cGy (median dose 5,040 cGy). The normal tissue complication probability was calculated by using Lyman's model. Radiation hepatitis was defined as the development of anicteric elevation of alkaline phosphatase of at least two fold and non-malignant ascites in the absence of documented progressive. Results: The calculated NTCP ranged from 0.001 to 0.840 (median 0.05). Three of the 20 patients developed radiation hepatitis. The NTCP of the patients with radiation hepatitis were 0.390, 0.528, 0.844(median : 0.58$\pm$0.23), but that of the patients without radiation hepatitis ranged fro 0.001 to 0.308 (median .0.09$\pm$0.09). When the NTCP was calculated by using the volume factor of 0.32, a radiation hepatitis was observed only in patients with the NTCP value more than 0.39. By contrast, clinical results of evolving radiation hepatitis were not well correlated with NTCP value calculated when the volume factor of 0.69 was applied. On the basis of these observations, the volume factor of 0.32 was more correlated to predict a radiation hepatitis. Conclusion : The risk of radiation hepatitis was increased above the cut-off value. Therefore the NTCP seems to be used for predicting the radiation hepatitis.

목적 : 방사선간염(radiation hepatitis)의 발생에는 방사선 조사량, 조사체적 등의 요인이 작용하는 것으로 알려져 왔으나 이러한 요인들의 관계를 양적으로 나타내지는 못하였다. 그러나 최근 3차원 입체조형 치료계획체계의 발전으로 간암의 방사선조사시 간의 선량-체적에 대한 분석이 가능하게 되었고 나아가 이를 이용한 수학적 변수인 정상조직손상확률을 계산할 수 있게 되었다. 이에 저자들은 정상조직손상확률값을 연계시켜서 방사선간염의 예측 가능성을 평가하고자 본 연구를 진행하였다. 대상 및 방법 : 1992년 3월부터 1994년 12월 사이에 방사선 치료를 받은 환자중에서 간암 환자 10명, 담도암 환자 10명을 대상으로 하였다. 치료 전 혈청학적 검사에서 간암 환자 2명에서 간경화가 있었고 (각각의 prothrombin time 73$\%$, 68$\%$) 다른 18명의 간기능은 정상이었다. 조사된 방사선량은 1일 1.8$\~$2.0 Gy씩 22회에서 30회를 시행하여 39.6$\~$60.0 Gy (중앙값은 50.4 Gy)였으며, 조사면수는 2$\~$6 ports (중앙값은 4 ports)였다. 이 환자들의 치료 전 전산화단층촬영을 이용하여 간의 선량체적분석 및 Lyman의 공식을 적용하여 정상조직손상확률값을 구하였다. 방사선간염은 alkaline phosphatase의 값이 2배이상 증가 되고 비암성 복수가 동반된 경우로 정의하였으며 환자의 병력 기록을 이용하여 방사선간염 발생여부를 파악하여 정상조직손상확률값과 상관 관계를 분석하였다. 결과 :정상조직손상확률값은 0.001$\~$0.840까지 분포하였고 중앙값은 0.05였다. 방사선간염은 방사선 치료후 약1주에서 5주사이에 20명중 3명에서 발생하였으며, 이들의 정상조직손상확를값은 각각 0.390, 0.528, 0.844 (평균값 0.58$\pm$0.23)이었고, 방사선간염이 생기지 않은 환자의 정상조직손상확률값은 0.00l$\~$0.308 (평균값 0.09$\pm$0.09) 사이에 분포하였다. 정상조직손상확률을 체적인자가 0.32로 계산한 경우에는 비교적 높은 값인 0.39이상에서 방사선 간염이 발생한 것을 알 수 있으나, n 을 0.69로 하여 계산한 경우에는 비교적 낮은 정상조직손상확률(0.03, 0.18)에서도 방사선 간염이 발생하는 것을 보여 체적인자 0.32가 비교적 임상적 결과와 일치하는 값이었다. 결론: 정상조직손상확률값이 일정값 이상의 환자에서 방사선간염이 발생하는 것으로 보아 정상조직손 상확률값으로 방사선간염의 발생을 예측할 수 있을 것이다.