Evaluation on Usefulness of Stereotactic Radio Surgery using System

Purpose : We evaluated the usefulness of $Fraxion^{(R)}$ system and s-thermoplastic mask by analyzing setup error when stereotactic radiousurgery (SRS) was treated for brain metastasis. Materials and Methods : 6 patients who received definite diagnosis as brain metastasis between May 2014 and October 2014 were selected. 3 patients were immobilized s-thermoplastic mask and mouthpiece (group1), while $Fraxion^{(R)}$ system was used for the other 3 patients (group2). Cone Beam Computerized Tomography (CBCT) scan was acquired to register planning CT scan. The registration offset was compared for each group. We compared and reported the errors using maximum, minimum, mean, and standard deviation of registration offsets. Furthermore, We used the same method as patient specific quality assurance to verify absorbed dose of PTV. Results : The setup error which is registration offset was reduced 83% in x, 40% in y, and 92% in z-direction when $Fraxion^{(R)}$ system was used compared to the case of using s-thermoplastic mask and mouthpiece. In addition, using $Fraxion^{(R)}$ system showed improved results in rotational components, pitch (rotation along x-axis), roll (y), and yaw (z) which were reduced 64, 88, and 87% respectively compared to the case of using s-thermoplastic mask and mouthpiece. In dosimetry results, when s-thermoplastic mask and mouthpiece used, absorbed dose was reduce 83% compared to before and after registration. However, using $Fraxion^{(R)}$ system showed only 1.9%. All percentage were calculated with respect to average value. Conclusion : Using $Fraxion^{(R)}$ system including mouthpiece, Fraxion frame, frontpiece, and thermoplastic mask, showed better repeatability and precision compared to using s-thermoplastic mask and mouthpiece, which is consequently considered as more improved immobilization system.

System을 이용한 뇌 정위적 방사선 수술 유용성 평가

목 적 : $Fraxion^{(R)}$ system과 s-thermoplastic mask을 사용하여 뇌 전이(Brain metastasis)가 있는 환자에게 정위적 방사선 수술(Stereotactic Radiosurgery, SRS)을 시행하면서 발생 되는 환자의 셋업 오차(Setup Error)를 비교하고 오차가 선량에 미치는 영향을 측정하여 $Fraxion^{(R)}$ system의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 2014년 5월부터 2014년 10월까지 본원에 내원하여 정위적 방사선 수술을 받은 뇌 전이(Brain metastasis) 환자 6명을 대상으로 하였다. 머리를 고정하기 위해 3명은 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 이용한 그룹과 3명은 $Fraxion^{(R)}$ system을 이용하여 제작 한 2그룹으로 나눈 뒤 방사선 수술 당시 얻어진 3D 콘빔CT(Cone Beam Computerized Tomography, CBCT) 영상과 전산화 단층모의치료 영상의 오차 값을 기록하고 환자별 최대치(Max), 최소치(Min), 평균치(Mean), 표준편차(standard deviation, SD) 구하여 비교하였다. 또한 StereoPHAN Phantom 및 Pinpoint 3D cylindrical chamber를 이용하여 환자별 정도관리(Patient Specific Quality Assurance, PSQA)와 같은 방법으로 선량을 측정하여 선량값을 비교하였다. 결 과 : 정위적 방사선 수술 전 콘빔CT 영상과 전산화단층모의치료영상을 비교하여 얻어진 셋업 오차의 경우 $Fraxion^{(R)}$ system이 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 함께 사용한 경우보다 셋업 오차가 평균을 기준으로 X축 83% 감소, Y축 40% 감소, Z축 92% 감소하였으며 X, Y, Z 회전성분인 Pitch 64% 감소, Roll 88% 감소, Yaw 87% 감소로 모든 방향에서 상대적으로 이동 값이 적었으며 선량 측정을 시행한 결과는 평균을 기준으로 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 사용한 경우가 $Fraxion^{(R)}$ system보다 셋업 오차 보정 전은 83% 감소, 보정 후는 1.9% 감소된 선량측정을 보였다. 결 론 : $Fraxion^{(R)}$ system은 개인 치열(dentition)에 맞춘 구강고정기구(mouthpiece)와 Fraxion frame, Frontpiece, thermoplastic mask nose을 사용하여 s-thermoplastic mask와 mouthpiece를 가지고 머리를 고정하는 기존의 방식보다 높은 재현성을 보였으며 이는 기존의 치료 방법보다 1회 치료로 많은 선량이 조사되는 뇌 정위적 방사선 수술에서 안정된 고정 효과를 나타낼 것으로 사료된다.