측정과 ADAC 치료계획 시스템에서 계산된 고에너지 전자선의 Monitor Unit Value 비교

Comparison of Monitor Units Obtained from Measurements and ADAC Planning System for High Energy Electrons

본 논문에서는 표면조직에 있는 종양 치료 시 사용되고 있는 고에너지 전자선의 monitor unit을 다양한 방법에 의해 계산하여 평가 하고자 한다. 본 병원에서 6, 9, 그리고 12 MeV 전자선으로 치료한 33명의 유방암 환자가 선택되었다. 각 환자마다 모의 치료기에서 얻어진 시뮬레이션 필름에 불규칙한 모양의 전자선 블록이 제작되었다. 이러한 불규칙한 모양의 블록을 이용하여 최대선량 깊이에 100 cGy의 선량을 주기 위해 필요한 monitor unit 이 3차원 치료계획 시스템 (Pinnacle 6.0, ADAC Lab)을 사용하여 계산되었고 측정되었다. 선원과 표면 거리(SSD)가 100 cm 인 곳에서 plane parallel (PP) 이온전리함(Roos, OTW Germany) 을 사용하여 고체 물 팬텀 내에서 측정하였다. 불균등 조직에 대한 효과를 평가하기 위해 CT 데이터를 사용하였고 monitor unit을 균등조직 및 비균등조직 내에서 계산하였다. 균등조직으로 계산하기 위해 CT의 밀도를 1 g/㎤로 지정하였다. 이러한 방법에 의해 구해진 monitor unit 값들을 비교하였다. 한 지점에서 측정된 선량과 RTP에서 구해진 선량을 비교 할 때 측정된 값이 치료계획에 의해 계산된 값보다 조금 높았다. 평평한 고체 물 표면에 조사된 경우 측정된 값과 계산된 값에는 6 MeV 전자선의 경우 4%, 그리고 9 및 12 MeC 전자선의 경우 2%의 차이가 있었다. 또한 다양한 조사방향에서 CT 데이터를 사용하여 monitor unit을 계산한 경우 불균등한 조직의 밀도를 고려하여 계산된 값과 고려하지 않고 계산된 값은 모든 에너지에서 3% 이내의 차이가 있었다. 이러한 결과는 전자선을 사용하여 유방암 치료 시 조직내의 불균등한 밀도를 고려하지 않고 monitor unit을 계산해도 큰 차이가 발생하지 않는다는 것을 의미한다.

The purpose of this study is to evaluate the monitor unit obtained from various methods for the treatment of superficial cancers using electron beams. Thirty-three breast cancer patients who were treated in our institution with 6, 9, and 12 MeV electron beams, were selected for this study. For each patient, irregularly shaped treatment blocks were drawn on simulation film and constructed. Using the irregular blocks, monitor units to deliver 100 cGy to the dose maximum (dmax) were calculated from measurement and three-dimensional radiation treatment planning (3D RTP) system (PINNACLE 6.0, ADAC Laboratories, Milpitas CA) Measurements were made in solid water phantom with plane parallel (PP) chamber (Roos, OTW Germany) at 100 cm source-to surface distances. CT data was used to investigate the effect of heterogeneity. Monitor units were calculated by overriding CT values with 1 g/㎤ and in the presence of heterogeneity. The monitor unit values obtained by the above methods were compared. The dose, obtained from measurement in solid water phantom was higher than that of RTP values for irregularly shaped blocks. The maximum differences between monitor unit calculated in flat water phantom at gantry zero position were 4% for 6 MeV and 2% for 9 and 12 MeV electrons. When CT data was used at a various gantry angle the agreement between the TPS data with and without density correction was within 3% for all energies. These results indicate that there are no significant difference in terms of monitor unit when density is corrected for the treatment of breast cancer patients with electrons.