전신조사방사선치료 시 Isodose Structure를 이용한 Field-in-Field Technique의 유용성 평가

Feasibility Study of Isodose Structure Based Field-in-Field Technique for Total Body Irradiation

목 적: 본원에서는 전신조사방사선치료 시 양 팔을 몸에 붙이고 누워있는 환자에게 좌우 양방향으로 방사선을 조사한다. 누운 자세는 기준점 두께에 대하여 신체 다른 부위와 두께 차이가 크기 때문에 보상체의 제작이 필요하고, 기준 깊이(Umbilicus) 처방선량에 대하여, 양팔(Arms)로 가려지지 않은 흉부와 복부 전면(Anterior)은 최대 20%까지의 선량차이가 나는 고 선량 영역이 된다. 이에 본 연구에서는 전신조사방사선치료 시 고 선량 영역과의 선량 차이를 줄일 수 있는 Isodose Structure를 이용한 Field-in-Field (FIF) Technique의 유용성을 평가 하고자 한다. 대상 및 방법: 인체모형등가팬텀(Rando Phantom, Alderson Resarch Laboratories Inc. Stamford. CT, USA, With Arm)으로 전산화단층촬영모의치료기의 영상을 획득하여 FIF와 납(Pb) 보상체를 이용한 전산화치료계획(Eclipse, version 10.0, Varian, USA)을 수립하였다. 두 치료계획의 흉부와 복부 부위의 선량분포를 비교하고, 수립된 치료계획을 이용하여 인체모형등가팬텀에 선량을 조사한 후, 열형광선량계(thermoluminescence dosimeter, TLD)와 필름(Film)을 이용하여 측정하였다. 결 과: 두 치료계획을 비교해 본 결과 기준깊이 처방선량에 대하여 팔로 가려지지 않은 흉부와 복부 전면의 선량차이는 FIF에서는 106~107%, 납 보상체를 이용한 치료계획에서는 114~124%였다. 열형광선량계를 분석한 결과로 FIF에서는 104~107%, 납 보상체를 이용한 치료계획에서는 110~117%의 기준깊이 처방선량과의 선량차이가 나왔다. 결 론: 본 실험에서 인체모형등가팬텀에 양 팔을 제작하여 치료 계획 및 선량을 조사해 보았다. 양 팔의 투과 유무에 따라 약 7~17%의 선량차이가 발생 하였다. 4단계의 FIF 기법으로 3차원 치료계획을 수립하여 전신에 약 95~107%의 균등한 선량 분포를 확인하였고 ${\pm}10%$ 이내의 선량 균일성을 유지 할 수 있을 것으로 분석 되었다. FIF 기법을 이용한 3차원 치료 계획은 환자 전신에 조사되는 선량을 미리 분석 할 수 있는 치료 계획으로 기존 치료 방법보다 균등한 선량의 전달이 가능할 것으로 사료된다.

Purpose: In Asan Medical Center, Two parallel opposite beams are employed for total body irradiation. Patients are required to be in supine position where two arms are attached to mid axillary line. Normally, physical compensators are required to compensate the large dose difference for different parts of body due to the different thicknesses compared to the umbilicus separation. There was the maximum dose difference up to 30% in lung and chest wall compared to the prescription dose. In order to resolve the dose discrepancy occurring on different body regions, the feasibility of using Fieid-in-Field Technique is investigated in this study. Materials and Methods: CT scan was performed to The RANDO Phantom with fabricated two arms and sent to Eclipse treatment planning system (version 10.0, Varian, USA). Conventional plan with physical lead compensator and new plan using Field-in-Field Technique were established on TPS. AAA (Anisotropic Analytical Algorithm) dose calculation algorithm was employed for two parallel opposite beams attenuation. Results: The dose difference between two methods was compared with the prescription dose. The dose distribution of chest and anterior chest wall uncovered by patient arms was 114~124% for physical lead compensator while Field-in-Field Technique gave 106~107% of the dose distribution. In-vivo dosimetry result using TLD showed that the dose distribution to the same region was 110~117% for conventional physical compensator and 104~107% for Field-in-Field Technique. Conclusion: In this study, the feasibility of using FIF technique has been investigated with fabricated arms attached Rando phantom. The dose difference was up to 17% due to the attached arms. It is shown that the dose homogeneity is within ${\pm}10%$ with the CT based 3-dimensional 4 step FIF technique. The in-vivo dosimetry result using TLD was showed that 95~107% dose distribution compared to prescription dose. It is considered that CT based 3-dimensional Field-in-Field Technique for the total body irradiation gives much homogeneous dose distribution for different body parts than the conventional physical compensator method and might be useful to evaluate the dose on each part of patient body.