Study of Absorbed Dose and Effective Dose for Prostate Cancer Image Guided Radiation Therapy using kV Cone Beam Computed Tomography

kV Cone Beam Computed Tomography (CBCT)를 이용한 전립선암 영상유도방사선치료 시 흡수선량 및 유효선량에 관한 고찰

Purpose: To evaluate the results of absorbed and effective doses using two different modes, standard mode (A-mode) and low-dose mode (B-mode) settings for prostate cancer IGRT from CBCT. Materials and Methods: This experimental study was obtained using Clinac iX integrated with On Board Imager (OBI) System and CBCT. CT images were obtained using a GE Light Speed scanner. Absorbed dose to organs from ICRP recommendations and effective doses to body was performed using A-mode and B-mode CBCT. Measurements were performed using a Anderson rando phantom with TLD-100 (Thermoluminescent dosimeters). TLD-100 were widely used to estimate absorbed dose and effective dose from CBCT with TLD System 4000 HAWSHAW. TLD-100 were calibrated to know sensitivity values using photon beam. The measurements were repeated three times for prostate center. Then, Evaluations of effective dose and absorbed dose were performed among the A-mode and B-mode CBCT. Results: The prostate absorbed dose from A-mode and B mode CBCT were 5.5 cGy 1.1 cGy per scan. Respectively Effective doses to body from A mode and B-mode CBCT were 19.1 mSv, 4.4 mSv per scan. Effective dose from A-mode CBCT were approximately 4 times lower than B-mode CBCT. Conclusion: We have shown that it is possible to reduce the effective dose considerably by low dose mode(B-mode) or lower mAs CBCT settings for prostate cancer IGRT. Therefore, we should try to select B-mode or low condition setting to decrease extra patient dose during the IGRT for prostate cancer as possible.

목 적: 전립선암 환자를 대상으로 kV 콘빔CT를 이용한 영상유도방사선치료 시 촬영조건에 따른 인체의 각 장기들에 미치는 흡수선량(absorbed dose)과 유효선량(effective dose)을 비교 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 환자를 대상으로 직접 실험할 수 없으므로 인체의 구성과 조직이 흡사한 인체 모형 팬텀(Anderson rando Phantom, Alderson Research Laboratories Inc., USA)과 전산화 단층 모의치료기(Lightspeed RT CT, GE, USA)를 이용하여 국제 방사선 방호 위원회(International Commission on Radiological Protection, ICRP)에서 권고된 신체 내 중요 장기들을 묘사하였다. 팬텀 내부의 묘사된 주요 장기에 선량 측정을 위하여 열형광선량계(TLD 100 Lif rods, Harshaw Chemical Co., USA)를 1~8개 삽입한 후 팬텀의 중심을 전립선에 위치시키고, On board imager (OBI) System이 부착된 의료용 선형 가속기(Clinac iX, Varian, USA)를 이용하여 두 가지 촬영모드인 표준모드(Standard-mode, A-mode)와 저선량모드(Low-dose mode, B-mode)에서 kV 콘빔 CT 촬영을 각 3회씩 반복해서 측정하였다. 결 과: 인체 모형 팬텀을 이용하여 전립선암 환자를 대상으로 한 kV 콘빔 CT 촬영을 시행한 결과 전립선, 방광, 직장에 대한 흡수선량은 A-mode인 경우 각각 5.5 cGy/1회, 6.5 cGy/1회, 5.7 cGy/1회, B-mode인 경우 1.1 cGy/1회, 1.3 cGy/1회, 1.2 cGy/1회 결과를 보였다. 각 장기에 대한 조직가중치를 고려한 유효선량은 A-mode와 B-mode에서 19.1 mSv, 4.4 mSv의 결과로 나타났다. kV 콘빔CT 촬영 시 인체에 미치는 유효선량을 측정한 결과, 전립선암 영상유도방사선치료 시 A-mode 콘빔CT는 B-mode 콘빔CT보다 환자가 받는 선량이 약 4배 이상 증가하는 것을 알 수 있었다. 결 론: 그러므로 전립선암 영상유도방사선치료 시 환자가 받는 치료 이외의 선량을 고려했을 때 가능한 B-mode 또는 낮은 촬영 조건을 설정하여 환자가 받는 치료이외선량을 가능한 한 줄일 필요가 있다고 사료된다.