Implementation of Water Bolus in Patient with Large Tissue Defect

조직결손이 큰 환자에서 물 볼루스의 적용에 관한 고찰

Purpose: To demonstrate that water bolus in the patient surface can decrease the dose inhomogeneity by patient surface large tissue defect when the surface is in an electron-beam field. And We tried to find a easy way to water control. Methods and Materials: To demonstrate the use of water bolus in the irregular surface clinically, the case of a patient with myxofibrosarcoma of the chest wall who was treated with electrons. We obtained dose distribution using missing tissue option of PINACLE 6.2b (ADAC, USA). We fabricate a Mev-green for water bolus in patient with defect of tissue. Then put the water bolus which is vinyl packed water into the designed Mev-green. We peformed CT scan with CT-simulator. Three-dimensional (3D) dose distributions with and without water bolus in the large irregular chest wall were calculated for a representative patient. Resulting dose distributions and dose-volume histograms of water bolus were compared with missing tissue option and non bolus plans. We fabricate a new water control device. Results: Controlled Water bolus markedly decrease the dose heterogeneity, and minimizes normal tissue exposure caused by the surface irregularities of the chest wall mass. In the test case, The non bolus plan has a maximum target dose of 132%. After applying water bolus, the maximum target dose has been reduced substantially to 110.4%. The maximum target dose was reduced by 21.6% using this technique. Conclusion: The results showed that controlled water bolus could significantly improve the dose homogeneity in the PTV for patients treated with electron therapy using water control device. This technique may reduce the incidence of normal organ complications that occur after electron-beam therapy in irregular surface. And our new device shows handiness of water control.

목 적: 전자선 조사야 내에서 조직결손이 큰 경우 일어나는 선량의 불균일도를 물 볼루스를 사용하여 감소시키고자 하였으며 이 때 물을 쉽게 제어할 수 있는 방법을 강구하였다. 대상 및 방법: 조직결손이 심하여 일반적인 볼루스를 사용할 수 없는 환자에 대하여 치료계획 장치(Pinnacle, Philips, USA)의 결손조직 보상 기능을 사용하여 이를 보상하는 치료계획을 수립하였다. 결손 된 조직 부분에 해당하는 조직 보상체는 물을 사용하기로 하였고, Mev-green을 환자 몸 위에서 만들어 물을 보다 쉽게 제어할 수 있는 증기를 제작하였다. 제작된 장치는 환자 개개인의의 체표 모양에 맞게 제작하였다. 물을 채운 비닐을 Mev-green 안쪽에 넣어 물이 결손 된 조직을 보상해주는 역할을 하도록 하였다. 자체 제작한 물 볼루스의 효과를 평가하기 위해 CT스캔을 시행한 후 결손조직 보상 기능을 이용하여물 볼루스 사용전후의 치료계획을 수립하여 그 결과를 비교하였다. 결 과: 흉벽 조직결손으로 인해 생긴 선량의 불균일도는 자체 제작한 물 볼루스 사용 시 감소하였고, 또한 폐와 간의 정상조직의 선량 역시 감소하였다. 볼루스를 사용하지 않은 경우 최대 표적선량이 132%였으나 물 볼루스 사용 시는 최대 표적선량이 110.4%로 21.6%가 감소하였다. 그리고 우측 폐에 들어가는 선량이 볼루스를 사용하지 않은 경우 19.49%에서 물 볼루스를 사용한 경우 1.02%로 줄었고 간에서는 볼루스를 사용하지 않은 경우 17.1%에서 물 볼루스 사용으로 인해 6.8%로 감소하여 정상조직을 보호할 수 있었다. 결 론: 자체 제작한 물 볼루스 장치를 사용한 결과 PTV내에서 선량의 균일도가 향상됨을 확인할 수 있었고, 인접장기 선량의 현저한 감소로 정상조직을 더 많이 보호할 수 있었다. 이 방법은 불균등한 체표에서의 전자선 치료 시 발생할 수 있는 정상조직의 부작용을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.