Quality Assurance of Multileaf Collimator Using Electronic Portal Imaging

전자포탈영상을 이용한 다엽시준기의 정도관리

The application of more complex radiotherapy techniques using multileaf collimation (MLC), such as 3D conformal radiation therapy and intensity-modulated radiation therapy (IMRT), has increased the significance of verifying leaf position and motion. Due to thier reliability and empirical robustness, quality assurance (QA) of MLC. However easy use and the ability to provide digital data of electronic portal imaging devices (EPIDs) have attracted attention to portal films as an alternatives to films for routine qualify assurance, despite concerns about their clinical feasibility, efficacy, and the cost to benefit ratio. In this study, we developed method for daily QA of MLC using electronic portal images (EPIs). EPID availability for routine QA was verified by comparing of the portal films, which were simultaneously obtained when radiation was delivered and known prescription input to MLC controller. Specially designed two-test patterns of dynamic MLC were applied for image acquisition. Quantitative off-line analysis using an edge detection algorithm enhanced the verification procedure as well as on-line qualitative visual assessment. In conclusion, the availability of EPI was enough for daily QA of MLC leaf position with the accuracy of portal films.

삼차원 입체조형방사선치료나 세기조절방사선치료와 같은 다엽시준기(Multileaf Collmator, MLC)를 이용하는 보다 복잡한 방사선 치료 기술은 다엽시준기의 위치 및 운동의 검증의 중요성을 증가시키고 있다. 이러한 다엽시준기의 검증은 신뢰성과 그동안 축척된 경험적 검증능력으로 인하여 주로 필름을 가지고 수행되어왔다. 그러나 전자포탈영상장치(Electornic Portal Imaging Device, EPID)의 사용의 편이성과 디지털 영상 제공 능력은 낮은 임상편이성, 효율성, 비용대 수익률에도 불구하고 정기적인 정도확립(Quality Assurance, QA)에 현실적인 필름의 대체재로 관심을 모아왔다. 본 연구에서는 EPI를 활용한 다엽시준기의 정기적인, 특히 일간 정도확립법을 개발하였다. 정기적 정도확립을 위한 전자포탈영상(Electronic Portal Imaing, EPI)의 적용가능성에 대한 검증은 방사선 조사시 동시에 획득된 필름과 다엽시준기의 제어장치에 입력한 다엽시준기의 처방과의 비교를 통해 수행되었다. 특별히 설계된 두가지 형태의 시험형(test pattern)이 영상 획득 및 비교에 적용되었다. 정성적인 온라인 육안 검증과 함께 윤곽 검출 알고리듬을 이용한 정량적인 오프라인 분석이 검증 절차에 이용되었다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 EPI를 이용한 다엽시준기의 일간 정도확립법은 필름의 정확도를 가지고 편리하게 수행될 수 있었다.