Assessment on Accuracy of Stereotactic Body Radiation therapy (SBRT) using VERO

Purpose: The present study aims to assess the level of coherency and the accuracy of Point dose of the Isocenter of VERO, a linear accelerator developed for the purpose of the Stereotactic Body Radiation Therapy(SBRT). Materials and Method: The study was conducted randomly with 10 treatment plans among SBRT patients in Kyungpook National University Chilgok Hospital, using VERO, a linear accelerator between June and December, 2018. In order to assess the equipment's power stability level, we measured the output constancy by using PTW-LinaCheck, an output detector. We also attempted to measure the level of accuracy of the equipment's Laser, kV(Kilo Voltage) imaging System, and MV(Mega Voltage) Beam by using Tofu Phantom(BrainLab, Germany) to assess the accuracy level of geometrical Isocenter. We conducted a comparative analysis to assess the accuracy level of the dose by using an acrylic Phantom($30{\times}30{\times}20cm$), a calibrated ion chamber CC-01(IBA Dosimetry), and an Electrometer(IBA, Dosimetry). Results: The output uniformity of VERO was calculated to be 0.66 %. As for geometrical Isocenter accuracy, we analyzed the error values of ball Isocenter of inner Phantom, and the results showed a maximum of 0.4 mm, a minimum of 0.0 mm, and an average of 0.28 mm on X-axis, and a maximum of -0.4 mm, a minimum of 0.0 mm, and an average of -0.24 mm on Y-axis. A comparison and evaluation of the treatment plan dose with the actual measured dose resulted in a maximum of 0.97 % and a minimum of 0.08 %. Conclusion: The equipment's average output dose was calculated to be 0.66 %, meeting the ${\pm}3%$ tolerance, which was considered as a much uniform fashion. As for the accuracy assessment of the geometric Isocenter, the results met the recommended criteria of ${\pm}1mm$ tolerance, affirming a high level of reproducibility of the patient's posture. The difference between the treatment plan dose and the actual measurement dose was calculated to be 0.52 % on average, significantly less than the 3 % tolerance, confirming that it obtained predicted does. The current study suggested that VERO equipment is suitable for SBRT, and would result in notable therapeutic effect.

VERO system을 이용한 정위적 체부 방사선치료(SBRT)의 정확성 평가

목 적: 본 연구는 정위적체부방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT)용으로 개발된 선형가속기 VERO치료 시, 동중심점(Isocenter) 일치성과 점선량(Point dose)의 정확성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 2018년 6월부터 12월까지 본원에서 시행한 SBRT 중 무작위로 선정한 10건의 치료계획으로 분석하였다. 선형가속기의 출력 안정성을 평가하기 위해 출력검출기 PTW-LinaCheck로 출력균일성(Output constancy)을 측정하였다. Laser와 kV imaging, MV beam의 기하학적 Isocenter의 정확성을 Isocenter Phantom(Tofu Phantom, Brain Lab)을 이용해 측정하고 평가하였다. 계획선량과 치료선량의 정확성 평가는 아크릴 팬텀($30{\times}30{\times}20cm$), 이온챔버 CC-01(IBA Dosimetry)와 Electrometer(IBA Dosimetry)를 이용해 선량을 측정하여 비교 및 분석하였다. 결 과: VERO의 출력균일성을 측정한 결과 0.66 %로 계산되었다. 기하학적 Isocenter 정확성은 Phantom 내부 Ball Isocenter의 오차 값을 분석한 결과 X축 방향에서는 최대 0.4 mm, 최소 0.0 mm로 평균값 0.28 mm였고, Y축 방향에서는 최대 -0.4 mm, 최소 0.0 mm로 평균값 -0.24 mm의 결과값을 얻었다. 치료계획선량과 실제측정선량을 비교 및 분석한 결과 치료계획선량과 실제측정선량의 오차는 최대 0.97 %, 최소 0.08%로 측정되었다. 결 론: 장비의 출력선량 평균은 0.66 %로 권고기준 ${\pm}3%$에 충족하고 매우 균일하게 출력되었다. 기하학적 Isocenter 정확성 평가에서 권고기준 ${\pm}1mm$ 이내로 환자 자세의 재현성이 매우 우수하다고 생각된다. 치료계획선량과 실제측정선량의 차이는 평균 0.52 %로 권고기준 3 % 이내로 충족하여 예측한 선량을 얻을 수 있음을 확인하였다. 이 실험들을 통해 VERO장비가 SBRT에 적합하고 우수한 치료 효과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.