The evaluation of contralateral breast's dose and shielding efficiency by breast size about breast implant patient for radiation therapy

Purpose : To evaluate the dose on a contralateral breast and the usefulness of shielding according to the distance between the contralateral breast and the side of the beam by breast size when patients who got breast implant receive radiation therapy. Materials and Methods : We equipped 200 cc, 300 cc, 400 cc, and 500 cc breast model on the human phantom (Rando-phantom), acquired CT images (philips 16channel, Netherlands) and established the radiation treatment plan, 180 cGy per day on the left breast (EclipseTM ver10.0.42, Varian Medical Systems, USA) by size. We set up each points, A, B, C, and D on the right(contralateral) breast model for measurement by size and by the distance from the beam and attached MOSFET at each points. The 6 MV, 10 MV and 15 MV X-ray were irradiated to the left(target) breast model and we measured exposure dose of contralateral breast model using MOSFET. Also, at the same condition, we acquired the dose value after shielding using only Pb 2 mm and bolus 3 mm under the Pb 2 mm together. Results : As the breast model is bigger from 200 cc to 500 cc, The surface of the contralateral breast is closer to the beam. As a result, from 200 cc to 500 cc, on 180 cGy basis, the measurement value of the scattered ray inclined by 3.22 ~ 4.17% at A point, 4.06 ~ 6.22% at B point, 0.4~0.5% at C point, and was under 0.4% at D point. As the X-ray energy is higher, from 6 MV to 15 MV, on 180 cGy basis, the measurement value of the scattered ray inclined by 4.06~5% at A point, 2.85~4.94% at B point, 0.74~1.65% at C point, and was under 0.4% at D point. As using Pb 2 mm for shield, scattered ray declined by average 9.74% at A and B point, 2.8% at C point, and is under 1% at D point. As using Pb 2 mm and bolus together for shield, scattered ray declined by average 9.76% at A and B point, 2.2% at C point, and is under 1% at D point. Conclusion : Commonly, in case of patients who got breast implant, there is a distance difference by breast size between the contralateral breast and the side of beam. As the distance is closer to the beam, the scattered ray inclined. At the same size of the breast, as the X-ray energy is higher, the exposure dose by scattered ray tends to incline. As a result, as low as possible energy wihtin the plan dose is good for reducing the exposure dose.

인공 유방 확대술을 받은 환자의 유방암 치료 시 크기에 따른 반대 측 유방의 피폭 선량 및 차폐 효율 평가

목 적 : 인공 유방 확대술을 받은 환자가 유방암 방사선치료를 받을 경우 유방의 크기별로 치료 조사야와의 거리에 따른 치료반대 측 유방조직에 피폭되는 선량 및 차폐의 효율성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 인체팬텀(Rando-phantom)을 이용하여 유방 모형의 크기별 (200 cc ~ 500 cc) CT영상을 획득한 후 크기 별로 일 선량 180 cGy의 왼쪽 유방암 방사선 치료계획을 세웠다. 유방 모형이 커질수록 치료 반대 측 유방모형의 표면과 X선의 진행지점 사이에 발생하는 거리가 가까워지게 설정하였고, 체표에 입사하는 선속중심축을 기준으로 3 cm, 6 cm 떨어진 점에서 반대측 유방 표면에 수직으로 내린 거리를 각 A point, B point로 설정하였다. 그리고 유두지점에서 외측으로 2 cm 되는 점을 C point, 체표중앙에서 외측으로 6 cm 되는 점을 D point로 설정하였다. 유방 모형의 크기별로 각 측정지점에 MOSFET을 부착하여 6 MV, 10 MV, 15 MV의 X선 에너지로 조사하여 측정하였다. 이와 동일한 조건으로 납 2 mm의 두께로 차폐한 후의 선량 값과 납 2 mm 아래에 bolus 3 mm를 부착하여 차폐한 후의 선량 값을 얻었다. 결 과 : 유방 모형이 200 cc에서 500 cc로 커짐에 따라 유방 모형의 표면과 X선의 진행지점과의 거리가 A point에서는 2.14 cm에서 최대 1.23 cm으로 근접하였고 B point에서는 2.55 cm에서 1.31 cm으로 근접하였다. 유방 모형의 크기에 따라 180 cGy 기준으로 200 cc 대비 500 cc의 산란선 측정값이 A point에서 3.22 ~ 4.17%, B point에서 4.06 ~ 6.22%, C point는 0.4~0.5% 증가하였고, D point에서는 크기별로 측정값의 차이가 0.4% 미만이었다. X선 에너지가 커짐에 따라 6 MV 대비 15 MV X선에서 180cGy 기준으로 산란선이 A point에서는 4.06~5%, B point에서는 2.85~4.94%, C point에서는 0.74~1.65% 증가하였고, D point에서는 측정값 차이가 0.4% 미만이었다. 차폐체로 납 2 mm를 사용하였을 경우 A와 B point에서 평균 9.74%, C point에서 2.8%, D point에서 1% 미만의 산란선 감소효과가 있었고, 납과 bolus를 함께 차폐하였을 경우 A와 B point에서 평균 9.76%, C point에서 2.2%, D point에서 1% 미만의 산란선 감소효과가 있었다. 결 론 : 일반적으로 인공 유방 확대술을 받은 환자의 경우 유방의 크기에 따라 치료 반대편 유방 표면과 치료조사야의 거리가 가까울수록 유방 표면이 받는 산란선이 증가하였다. 동일한 크기의 유방 모형에서는 사용 X선 에너지가 커질수록 산란선에 의한 피폭이 증가하는 경향을 보였고, 이는 사용 X선의 에너지 선택에 있어 유방암의 방사선 치료계획에서 허용되는 한도에서는 낮은 X선 에너지의 사용이 반대측 유방의 선량 감소에 유리할 것으로 여겨진다.