입체조형 동적회전조사 방사선치료의 선량 검증

Dosimetric Verification of Dynamic Conformal Arc Radiotherapy

입체조형 동적회전조사 방사선치료(Dynamic Conformal Arc Radiotherapy, DCAR)에서 필름 선량계를 이용한 선량검증시 필름 회전중심점 이동 보정값을 최적화법으로 구하고 최적화 후 DCAR에 대한 선량 검증의 정량적 허용기준을 제시하고자 하였다. 정위방사선치료를 시행했던 7명의 전이성 뇌암 환자에서 DCAR 치료계획을 시행하고 필름 선량계로 선량을 측정하였다. 필름 선량계의 가장 큰 계통적 오차 요인인 회전중심점 이동 보정값을 최적화법으로 구하고 치료계획과 필름으로 측정된 선량분포를 비교하여 최적화 전후의 평균 선량오차와 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점의 비율을 얻었다. 모든 환자에서 필름 선량계의 회전중심점 이동 보정값은 1 mm 이내였다. 필름 회전중심점 이동 보정 최적화전, 후로 선량오차 결과를 산출하였다. 최적화 전, 후의 평균 선량오차의 평균은 각각 $1.70{\pm}0.36\%$, $1.34{\pm}0.20\%$이었고 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점 비율의 평균은 각각 $4.54{\pm}3.94\%$, $0.11{\pm}0.12\%$로서 최적화 후 선량오차가 현저히 감소하였다. 본 연구의 결과와 같이 최적화법을 이용한 필름의 회전중심점 이동값을 구하고 최적화 후의 평균 선량오차와 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점의 비율을 구하는 방법은 임상에서 DCAR에 대한 선량 검증 방법으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

The purpose of this study is to develop the optimization method for adjusting the film isocenter shift and to suggest the quantitative acceptable criteria for film dosimetry after optimization In the dynamic conformal arc radiation therapy (DCAR). The DCAR planning was peformed In 7 patients with brain metastasis. Both absolute dosimetry with ion chamber and relative film dosimetry were peformed throughout the DCAR using BrainLab's micro-multileaf collimator. An optimization method for obtaining the global minimum was used to adjust for the error in the film isocenter shift, which is the largest pan of systemic errors. The mean of point dose difference between measured value using ion chamber and calculated value acquired from planning system was $0.51{\pm}0.43\%$ and maximum was $1.14\%$ with absolute dosimetry These results were within the AAPM criteria of below $5\%$. The translation values of film isocenter shift with optimization were within ${\pm}$1 mm in all patients. The mean of average dose difference before and after optimization was $1.70{\pm}0.35\%$ and $1.34{\pm}0.20\%$, respectively, and the mean ratios over $5\%$ dose difference was $4.54{\pm}3.94\%$ and $0.11{\pm}0.12\%$, respectively. After optimization, the dose differences decreased dramatically and a ratio over $5\%$ dose difference and average dose difference was less than $2\%$. This optimization method is effective in adjusting the error of the film isocenter shift, which Is the largest part of systemic errors, and the results of this research suggested the quantitative acceptable criteria could be accurate and useful in clinical application of dosimetric verification using film dosimetry as follows; film isocenter shift with optimization should be within ${\pm}$1 mm, and a ratio over $5\%$ dose difference and average dose difference were less than $2\%$.