전자포탈영상을 이용한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램의 개발

Development of Geometrical Quality Control Real-time Analysis Program using an Electronic Portal Imaging

목 적: 필름평가방법을 대신하여 전자포탈영상을 이용한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램을 개발하고자 한다. 대상 및 방법: 전자포탈영상장치(Electronic Portal Image Device, EPID)가 선형가속기(CL-iX, Varian, USA)의 하부에 고정된 구조 때문에 발생되는 문제를 해결한 후 Eclipse treatment planning system (Version 8.1, Varian, USA)으로 기하학적 정도관리 항목을 생성하였다. 치료실의 4DTC (Version 10.2, Varian, USA)에서 전자포탈영상(single exposure before plan)을 생성하고 항목별로 빔을 조사하였다. Off-line review에서 전자포탈영상을 획득하고 이를 자체 개발한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램으로 평가하였다. 평가 방법으로 치료 중 오차(Intra-fraction error)는 모든 절차를 같은 날에 동일 조건으로 5회 연속 실시하여 분석하였고 치료 간 오차(Inter-fraction error)의 확인을 위해 모든 절차를 동일 조건에서 10일간 실시한 후 Iso-align$^{TM}$ quality control device를 이용한 필름평가방법과 비교하였다. 측정 및 분석 시간은 장치의 셋업에서 데이터 획득까지의 시간과 이후 분석완료까지 소요된 시간으로 구분하여 측정한 후 사용자와 수행과정의 편의성도 비교하였다. 결 과: 빛-방사선조사면 일치, 콜리메이터 회전축, 환자테이블 회전축, 갠트리 회전축 항목에서 각각 평균 0.1, 0.2, 0.3, 0.2 mm의 치료 중 오차 값을 확인하였다. 10일간의 연속된 정도관리를 통해 치료 간 오차를 확인한 결과 항목별로 각각 평균 1.7, 1.4, 0.7, 1.1 mm의 오차 값을 얻었다. 그리고 측정 시간은 필름평가방법과 전자포탈영상을 이용한 방법에서 각각 평균 36분, 15분이 걸렸고 분석 시간은 평균 30분, 22분이 소요되었다. 결 론: 전자포탈영상을 이용하여 기하학적 정도관리를 실시할 경우 정도관리 도구로서 유용함을 알 수 있었다. 필름 미사용에 따른 비용 절감의 이점뿐만 아니라 측정 및 분석 시간도 줄일 수 있어 사용자 편의성이 커지고 필름 현상 과정 등의 생략으로 수행과정도 개선할 수 있었다. 또 자체 개발한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램으로 평가가 완료된 영상은 데이터화가 가능하여 자료의 보관이 용이해진다.

Purpose: To develop a geometrical quality control real-time analysis program using an electronic portal imaging to replace film evaluation method. Materials and Methods: A geometrical quality control item was established with the Eclipse treatment planning system (Version 8.1, Varian, USA) after the Electronic Portal Imaging Device (EPID) took care of the problems occurring from the fixed substructure of the linear accelerator (CL-iX, Varian, USA). Electronic portal image (single exposure before plan) was created at the treatment room's 4DTC (Version 10.2, Varian, USA) and a beam was irradiated in accordance with each item. The gaining the entire electronic portal imaging at the Off-line review and was evaluated by a self-developed geometrical quality control real-time analysis program. As for evaluation methods, the intra-fraction error was analyzed by executing 5 times in a row under identical conditions and procedures on the same day, and in order to confirm the infer-fraction error, it was executed for 10 days under identical conditions of all procedures and was compared with the film evaluation method using an Iso-align$^{TM}$ quality control device. Measurement and analysis time was measured by sorting the time into from the device setup to data achievement and the time amount after the time until the completion of analysis and the convenience of the users and execution processes were compared. Results: The intra-fraction error values for each average 0.1, 0.2, 0.3, 0.2 mm at light-radiation field coincidence, collimator rotation axis, couch rotation axis and gantry rotation axis. By checking the infer-fraction error through 10 days of continuous quality control, the error values obtained were average 1.7, 1.4, 0.7, 1.1 mm for each item. Also, the measurement times were average 36 minutes, 15 minutes for the film evaluation method and electronic portal imaging system, and the analysis times were average 30 minutes, 22 minutes. Conclusion: When conducting a geometrical quality control using an electronic portal imaging, it was found that it is efficient as a quality control tool. It not only reduces costs through not using films, but also reduces the measurement and analysis time which enhances user convenience and can improve the execution process by leaving out film developing procedures etc. Also, images done with evaluation from the self-developed geometrical quality control real-time analysis program, data processing is capable which supports the storage of information.