Abstract
This study examined the dosimetric influence of implanted gold markers in proton therapy and the effects of their positions in the spread-out Bragg peak (SOBP) proton beam. The implanted cylindrical gold markers were 3 mm long and 1.2 mm in diameter. The dosimetric influence of the gold markers was determined with markers at various locations in a proton-beam field. Spatial dose distributions were measured using a three-dimensional moving water phantom and a stereotactic diode detector with an effective diameter of 0.5 mm. Also, a film dosimetry was performed using Gafchromic External Beam Treatment (EBT) film. The GEANT4 simulation toolkit was used for Monte-Carlo simulations to confirm the measurements and to construct the dose-volume histogram with implanting markers. Motion data were obtained from the portal images of 10 patients to investigate the effect of organ motions on the dosimetric influence of markers in the presence of a rectal balloon. The underdosed volume due to a single gold marker, in which the dose was less than 95% of a prescribed amount, was 0.15 cc. The underdosed volume due to the presence of a gold marker is much smaller than the target volume. However, the underdosed volume is inside the gross tumor volume and is not smeared out due to translational prostate motions. The positions of gold markers and the conditions of the proton-beam field give different impacts on the dose distribution of a target with implanted gold markers, and should be considered in all clinical proton-based therapies.
본 연구에서는 양성자 치료에서 치료부위에 금 마커를 삽입하였을 때 양성자 빔의 선량과 그 분포에 미치는 영향을 평가하였다. 1.2 mm 직경에 3 mm 길이의 원통형 금 마커가 사용되었고 양성자 빔의 여러 위치에서 각각의 선량에 미치는 영향을 조사하였다. 3차원 moving 팬텀과 유효 반경이 0.5 mm인 정위적 방사선 치료용 다이로드 검출기를 이용하여 금마커의 방사선 선량으로의 영향을 결정하였다. Gafchromic film을 이용한 필름에 의한 선량 평가도 시행하였다. 그리고 선량-체적관계 히스토그램을 통한 분석을 위하여 GEANT4 전산 모의 도구 모음을 이용한 전산모의를 실시하였다. 마커의 움직임에 대한 영향성을 평가하기 위하여 직장 풍선을 적용하고 금 마커를 삽입한 10명의 환자에 대한 MV 영상을 이용하였다. 하나의 금 마커에 의하여 처방선량의 95% 이하가 들어간 체적은 0.15 cc로 작지만 그 체적은 치료부위 안쪽에 위치하고 평행이동에 대하여 발려져서 없어지지 않았다. 금 마커의 위치와 양성자 빔의 상태에 따라서 선량분포에 각각 다른 영향을 미치고 이는 임상치료에서 충분히 고려되어야 할 것으로 사료된다.
