Influence of Parotid from Various Dose Rate in Intensity Modulated Radiation Therapy Planning for Head and Neck Cancer

두경부암 세기변조방사선치료 계획 시 선량율 변화가 이하선에 미치는 영향

Purpose: There are various beam parameter in intensity modulated radiation therapy (IMRT). The aim of this study is to investigate how various dose rate affect the parotid in treatment plan of IMRT. Materials and Methods: The study was performed on 10 nasopharyngeal carcinoma patients who have undergone IMRT. CT images were scanned 3 mm of thickness in the same condition and the treatment plan was performed by Eclipse (Ver.7.1, Varian, Palo Alto, USA). The parameters for planning used 6 MV energy and 8 beams under the same dose volume constraint. The variation of dose rates were used 300, 400, 500 MU/min. The mean dose of both parotid was accessed from the calculated planning among the 10 patients. The mean dose of parotid was verificated by 2D diode array (Mapcheck from Sun Nuclear Corporation, Melbourne, Florida). Also, Total monitor unit (MU) and beam-on time was analysed. Results: According to the dose rate, the mean dose of parotid was increased by 0.8%, 2.0% each, when dose rate was changed from 300 MU/min to 400, 500 MU/min, moreover Total MU was increased by 5.4% and 10.6% each. There was also a dose upward trend in the dose measurement of parotid by 2D diode array. However, beam - on time difference of 1~2 minutes was no signigicant in the dose rate increases. Conclusion: From this study, when the dose rates increase, there was a signigicant increase of Total MU and the parotid dose accordingly, however the shortened treatment time was not significant. Hence, it is considered that there is a significant decrease of late side effect in parotid radiation therapy, if the precise dose rate in IMRT is used.

목 적: 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy; IMRT) 계획에는 여러 가지 beam parameter가 적용되어 치료계획을 수립하게 된다. 본 연구에서는 세기변조방사선치료 계획 시 선량율(dose rate) 변화가 이하선 선량에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 두경부암 환자 중 비인강암(nasopharyngeal carcinoma, NPC) 세기변조방사선치료를 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 동일한 조건하에 환자의 CT영상을 3 mm 두께로 획득하고 치료계획시스템은 Eclipse (Ver 7.1, Varian, Palo Alto, USA)를 사용하였다. 치료계획은 6 MV 에너지, 8개의 조사면, 그리고 동일한 dose volume constraint를 적용하였고, 선량율을 300, 400, 500 MU/min으로 각각 다르게 적용하였다. 수립된 세 개의 치료계획을 통해 이하선 mean dose를 산출하여 10명의 환자 평균치로 분석하였고, 2D diode array (MapCheck from Sun Nuclear Corporation, Melbourne, Florida)를 사용하여 이하선 부위의 선량을 검증하였다. 그리고 총 Monitor Unit (MU)과 조사시간을 비교하였다. 결 과: 선량율 변화에 따른 이하선 mean dose는 선량율을 300 MU/min에서 400, 500 MU/min 변화 시켰을 때 평균 0.8, 2.0% 증가하였고, 총 MU 또한 평균 5.4, 10.6% 증가하였다. 2D diode Array를 사용한 이하선 부위의 선량측정에서도 증가 추세가 나타났으며 총 조사시간의 차이는 1-2분 정도로 선량율에 따라 큰 변화가 없었다. 결 론: 본 연구결과 선량율이 증가하면 총 MU가 현저히 늘어났고 그에 따라 이하선 선량도 증가하는 유의한 상관관계를 보였으나, 치료시간 단축효과는 크지 않았다. 그러므로 세기변조방사선치료 계획 시 적절한 선량율을 적용하여 이하선 선량을 줄인다면 방사선치료로 인한 이하선의 후기 부작용(late side effect)을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.