유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 TOMO Direct를 이용한 접선 조사의 선량적 유용성에 관한 고찰

Evaluation of Tangential Fields Technique Using TOMO Direct Radiation Therapy after Breast Partial Mastectomy

목 적: 유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 기존의 라이낙을 이용한 치료기법과 비교하여 TOMO Direct를 이용한 접선 치료 기법의 임상적 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 유방 부분 절제술 후 방사선 치료를 받은 좌측 유방암 환자 3명을 대상으로 라이낙을 이용한 쐐기 접선 조사 기법(Wedged tangential fields technique)과 조사면 내 선량 보강 기법(Field In Field technique, FIF), TOMO Direct, TOMO Direct 세기 변조 방사선 치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)기법을 이용하여 동일한 처방 조건(CTV 내 $D_{90%}$: 50.4 Gy/28 fx)으로 치료계획을 수립하였다. 선량 분석을 위해 선량 체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)과 등선량 곡선 (Isodose curve)을 이용하여 종양 내 표적체적(Clinical Target Volume, CTV)과 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)에 대한 선량을 비교분석 하였다. 표적체적의 선량 인자로는 $D_{99}$, $D_{95}$, 선량 균일 지수(Dose homogeneity index, DHI: $D_{10}/D_{90}$)와 $V_{105}$, $V_{110}$을 손상위험장기의 선량 인자로는 심장의 $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$, $V_{40}$과 좌측 폐의 $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$을 비교 분석하였다. 결 과: 표적체적의 선량 분석 결과로 $D_{99}$, $D_{95}$의 평균값은 각각 쐐기 접선 조사(W)에서 $47.7{\pm}1.1Gy$, $49.4{\pm}0.1Gy$이었으며, 조사면 내 선량 보강 기법(F)은 각각 $47.1{\pm}0.6Gy$, $49.2{\pm}0.4Gy$, 그리고 TOMO Direct(D)와 TOMO Direct IMRT(I)에서는 각각 $49.2{\pm}0.4$ vs. $48.6{\pm}0.8Gy$, $49.9{\pm}0.4$ vs. $49.5{\pm}0.3Gy$이었다. 선량 균일 지수의 평균값은 W: $1.1{\pm}0.02$, F: $1.07{\pm}0.02$, D: $1.03{\pm}0.001$, I: $1.05{\pm}0.02$이었다. 각각의 치료 기법으로 $V_{105}$, $V_{110}$의 평균값을 비교하였을 때 쐐기 접선 조사 시 각각 $34.6{\pm}9.3%$, $7.5{\pm}7.9%$로 가장 높았고 조사면 내 선량 보강 기법은 $16.5{\pm}14.8%$, $2.1{\pm}3.5%$로, TOMO direct IMRT는 $7.5{\pm}8.3%$, $0.1{\pm}0.1%$로 낮아졌으며 TOMO direct에서는 두 값 모두 0%로 나타났다. 손상 위험 장기에 대한 선량 분석 결과 각각의 치료 기법 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결 론: TOMO Direct를 이용한 접선 조사 기법은 기존의 쐐기 접선 치료 기법보다 치료 용적 내에 균일한 선량분포를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 IMRT 또는 Tomotherapy와 달리 정상조직의 저 선량 영역의 노출용적을 증가시키지 않았으며 조사면 내선량 보강 기법 보다 용이한 치료계획 절차를 수행하므로 유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 임상적으로 유용하리라 사료된다.

Purpose: Investigation of the clinical use of tangential fields technique using TOMO direct in comparison to conventional LINAC based radiation therapy after breast partial mastectomy. Materials and Methods: Treatment plans were created for 3 left-sided breast cancer patients who had radiation therapy after breast partial mastectomy by using wedged tangential fields technique, field in field technique (FIF), TOMO Direct, TOMO Direct intensity modulated radiation therapy (IMRT) under the normalized prescription condition ($D_{90%}$: 50.4 Gy/28 fx within CTV). Dose volume histogram (DVH) and isodose curve were used to evaluate the dose to the clinical target volume (CTV), organ at risk (OAR). We compared and analyzed dosimetric parameters of CTV and OAR. Dosimetric parameters of CTV are $D_{99}$, $D_{95}$, Dose homogeneity index (DHI: $D_{10}/D_{90}$) and $V_{105}$, $V_{110}$. And dosimetric parameters of OAR are $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$, $V_{40}$ of the heart and $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$ of left lung. Results: Dosimetric results of CTV, the average value of $D_{99}$, $D_{95}$ were $47.7{\pm}1.1Gy$, $49.4{\pm}0.1Gy$ from wedged tangential fields technique (W) and FIF (F) were $47.1{\pm}0.6Gy$, $49.2{\pm}0.4Gy$. And it was $49.2{\pm}0.4$ vs. $48.6{\pm}0.8Gy$, $49.9{\pm}0.4$ vs. $49.5{\pm}0.3Gy$ Gy for the TOMO Direct (D) and TOMO Direct IMRT (I). The average value of dose homogeneity index was W: $1.1{\pm}0.02$, F: $1.07{\pm}0.02$, D: $1.03{\pm}0.001$, I: $1.05{\pm}0.02$. When we compared the average value of $V_{105}$, $V_{110}$ using each technique, it was the highest as $34.6{\pm}9.3%$, $7.5{\pm}7.9%$ for wedged tangential fields technique and the value dropped for FIF as $16.5{\pm}14.8%$, $2.1{\pm}3.5%$, TOMO direct IMRT as $7.5{\pm}8.3%$, $0.1{\pm}0.1%$ and the TOMO direct showed the lowest values for both as 0%. Dosimetric results of OAR was no significant difference among each technique. Conclusion: TOMO direct provides improved target dose homogeneity over wedged tangential field technique. It is no increase the amount of normal tissue volumes receiving low doses, as oppose to IMRT or Helical TOMO IMRT. Also, it simply performs treatment plan procedure than FIF. TOMO Direct is a clinical useful technique for breast cancer patients after partial mastectomy.