Studies on changes in bulks of body per dose and in the positioning of duodenum by respiration when treating pancreatic cancer patients with radiation therapy

Purpose : In the case of treating pancreatic cancer, the importance is put on the spread of dose. Changes take place in duodenum in accordance with respiration. Thus, in this paper, I am going to trace the positioning of duodenum and the changes in bulks of body per dose by scanning the patients' Kilovoltage Cone-Beam CT using the hospital equipped CT-on rail System. Materials and Methods : Seeing three patients, I have acquired KVCBCT by using CT-on rail System and spotted the change in positioning at duodenum after comparing with the preliminary image of treatment plan by using SYNGO Software. Then, I followed the change in the bulk of duodenum and analyzed the changes in bulks of body on the same dose by transmitting the acquired KVCBCT into Pinnacle, a treatment plan system. Results : The changes in the positioning shall be as set forth like this: 1.2cm, 1.0cm in Left-Right Direction, 0cm, 0.8cm in Craniocaudal Direction, 0.1cm, and 1.0cm in Anterior-Posterior Direction. Patient number one showed that his bulks in body had increased by maximum 460%, minimum 120%, the bulks in patient number two had increased bymaximum 490%, minimum 160%, and the bulks of patient number three had increased by maximum 150%. But Minimum volume decreased 30%. Patient number one showed only a little bit of change at first when compared with the preliminary treatment plan. However, the dose increased the bulks in the patient's body: $V_{10}$ 118%, $V_{20}$ 117%, $V_{30}$ 400%, and $V_{40}$ 480% Conclusion : In treating patients with radiation therapy using 3D-CRT, the dose amount penetrated into duodenum needs to be minimized by planning appropriate treatment beforehand. In order to establish an appropriate treatment plan it is required to comprehend the changes at positioning of the duodenum by respiration and predict the changes in the bulks of duodenum by setting precise Planning Target Volume.

췌장암 환자의 방사선 치료 시 호흡에 따른 십이지장의 위치 변화 및 선량 당 체적 변화에 대한 연구

목 적 : 췌장암의 경우 십이지장에 부여되는 선량 분포가 중요하게 다뤄진다. 십이지장의 경우는 호흡에 따라 변화가 발생된다. 이에 본 논문에서는 본원에 설치된 CT-on rail System을 이용하여 환자의 Kilovoltage Cone-Beam CT 촬영하여 십이지장의 위치 변화를 파악하고 체적 당 부여받는 선량의 변화를 파악하고자 한다. 대상 및 방법 : 3 명의 환자를 대상으로 CT-on rail System을 이용하여 KVCBCT를 획득하고 SYNGO Software를 이용하여 최초의 치료계획 영상과 비교 십이지장의 위치 변화를 파악하였다. 획득한 영상을 치료계획장치인 Pinnacle로 전송하여 변화된 위치에서 치료 용적에 포함되는 십이지장의 체적 변화를 파악하고 같은 선량에서 발생되는 체적의 변화를 분석하였다. 결 과 : 위치 변화 분석에서 좌우(Left-Right Direction) 방향에서 1.2cm, 1.0cm 머리 다리(Craniocaudal Direction) 방향에서는 0cm, 0.8cm 전후(Anterior-Posterior Direction) 방향에서는 0.1cm, 1.0cm의 변화를 나타내었다. 체적의 변화는 환자 1의 경우는 최초 치료계획에 비해 체적이 최대 약 460%, 최소 120% 증가하였고 환자 2는 최대 490%, 최소 160% 증가하였다. 반면 환자 3은 최대 150% 증가하였으나 최소 값에서는 약 30% 감소함을 나타내었다. 호흡의 변화에 따라 가장 많은 변화를 나타낸 환자 1의 경우는 최초의 치료계획과 비교하였을 시 초기 선량에서는 변화가 크게 나타나지 않았지만 선량이 증가함에 따라서 $V_{10}$에서는 118%, $V_{20}$ 117%, $V_{30}$ 400%, $V_{40}$ 480%의 체적 변화가 발생됨을 알 수 있었다. 결 론 : 현재 3D-CRT를 이용한 방사선 치료 시 4D-CT를 이용한 모의치료를 통해 환자의 호흡에 따른 십이지장의 위치 변화에 대해 파악하고 정확한 치료계획용적의 설정을 통해 호흡에 따른 십이지장의 체적 변화를 예측하고 이에 맞는 적합한 치료 계획을 세워 십이지장에 부여될 수 있는 선량을 최소화 시켜야 할 필요성이 있다고 사료된다.