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CT 기종에 따른 CT 수의 변화가 선량계산에 미치는 영향
조광환,이석,조삼주,임상욱,허현도,민철기,조병철,김용호,최두호,김은석,권수일,Cho Kwang Hwan,Lee Suk,Cho Sam Ju,Lim Sangwook,Huh Hyun Do,Min Chul Kee,Cho Byung-Chul,Kim Yong Ho,Choi Doo Ho,Kim Eun Seog,Kwon Soo Il 한국의학물리학회 2005 의학물리 Vol.16 No.4
CT 기종에 따라서 전자밀도에 대응하는 CT 수의 변화와 치료계획 시 선량계산에 미치는 영향을 분석하였다. 5종의 CT를 이용하여 전자밀도 교정 팬톰의 영상을 얻어 기종에 따른 CT 수의 변화를 알아보았다. 조직등가물질의 밀도에서 CT 수는 ${\pm}2\%$ 내의 차이를 보였으나 밀도가 큰 영역에서는 최대 $9.5\%$의 차이를 나타냈다. CT 수의 변화가 치료계획의 선량계산에 미치는 영향을 알아보기 위하여 환자의 흉부 영상을 이용하여 장기별로 선량의 차이를 분석한 결과 최대 $0.48\%$로 거의 차이를 보이지 않았다. 밀도가 큰 물질이 인체 내에 삽입되어 있을 경우를 가정하여 물팬톰에 CT 수가 2,000인 고밀도 물질을 삽입한 팬톰 영상을 치료계획장치에 그려 넣었다. 고밀도 물질 아래 20 cm 깊이에서 선량 계산을 비교한 결과 $2.1\%$의 차이를 보였다. 치료계획 단계에서 선량 불확도를 최소화하기 위해서는 사용되는 CT 기종에 따른 CT수와 전자밀도의 정확한 환산이 필요하며, 특히 한 기관에서 여러 종류의 CT를 이용하는 경우 각 CT 별로 전자밀도에 대응하는 CT 수를 입력하고 서로 구별하여 사용하여야한다. 또한 CT수의 재현성을 확인하기 위해 주기적인 점검이 요구된다. The CT number corresponds to electron density and its influence on dose calculation was studied. Five kinds of CT scanners were used to obtain Images of electron density calibration phantom (Gammex RMI 467), Then the differences between CT numbers for each scanners were ${\pm}2\%$ In homogeneous medium and $9.5\%$ in high density medium. In order to Investigate the influence of CT number to dose calculation, patients' thoracic CT images were analyzed. The maximum dose difference was $0.48\%$ for each organ. It acquired the phantom Images inserted high density material in the water phantom. Comparing the doses calculated with CT Images from each CT scanner, the maximum dose difference was $2.1\%$ in 20 cm in depth. The exact density to CT number conversion according to CT scanner is required to minimize the uncertainty of dose depends on CT number Especially the each hospital with various CT scanners has to discriminate CT numbers for each CT scanner. Moreover a periodic quality assurance is required for reproducibility of CT number.
성문암 세기조절 방사선치료에서 변형영상정합을 이용한 선량변화 평가
김우철,민철기,이석,최상현,조광환,정재홍,김은석,여승구,권수일,이길동,Kim, Woo Chul,Min, Chul Kee,Lee, Suk,Choi, Sang Hyoun,Cho, Kwang Hwan,Jung, Jae Hong,Kim, Eun Seog,Yeo, Seung-Gu,Kwon, Soo-Il,Lee, Kil-Dong 한국의학물리학회 2014 의학물리 Vol.25 No.3
본 연구는 IMRT가 적용된 성문암 환자에 대하여 CBCT영상과 변형영상 정합기법을 이용하여 치료기간 동안 실제 환자에게 전달되는 선량 변화를 평가하고자 하였다. B-spline 알고리즘을 사용한 변형영상정합 시스템을 통해 치료 중 1주 간격으로 얻은 CBCT를 재구성하고 치료계획을 재계산하여 종양과 결정장기의 선량 분포를 비교하였다. 체중에 따른 체적변화는 3~5 주부터 평균 1.38~2.04 kg로 증가하였으며 체표면의 변화는 평균 2.1 mm로 감소하였다. 또한, 3주 이후의 경동맥에 전달된 선량은 계획되었던 값보다 최대 8.76%로 증가하였고, 갑상선샘은 26.4%로 감소하였다. 종양의 물리적의 평가인자인 PITV, TCI, rDHI, mDHI 그리고, CN은 치료 계획된 값보다 각각 평균 4.32%, 5.78%, 44.54%, 12.32% 그리고, 7.11%로 감소하였다. PTV에 대한 $D_{max}$는 평균 2.99% 증가하였고, $D_{mean}$, $V_{67.50}$, $D_{95}$는 각각 평균 1.52%, 5.78%, 11.94%로 감소하였다. 체중변화에 따른 체적의 변화가 없더라도 체형변화는 발생하였고, 좁은 여유마진을 가지는 IMRT는 이러한 변화에 민감하게 반응하였다. 성문암에 대한 IMRT 적용 시 환자의 체중변화를 관찰과 함께 변화를 기록하고 치료 중 변형영상정합 시스템을 이용하여 선량분포를 평가할 필요가 있다. 최종적으로 치료 중 실제 전달되는 선량평가는 적응형치료계획을 통하여 확인하고 정확한 선량전달이 필요하다고 사료된다. The purpose of this study is to evaluate the variation of the dose which is delivered to the patients with glottis cancer under IMRT (intensity modulated radiation therapy) by using the 3D registration with CBCT (cone beam CT) images and the DIR (deformable image registration) techniques. The CBCT images which were obtained at a one-week interval were reconstructed by using B-spline algorithm in DIR system, and doses were recalculated based on the newly obtained CBCT images. The dose distributions to the tumor and the critical organs were compared with reference. For the change of volume depending on weight at 3 to 5 weeks, there was increased of 1.38~2.04 kg on average. For the body surface depending on weight, there was decreased of 2.1 mm. The dose with transmitted to the carotid since three weeks was increased compared be more than 8.76% planned, and the thyroid gland was decreased to 26.4%. For the physical evaluation factors of the tumor, PITV, TCI, rDHI, mDHI, and CN were decreased to 4.32%, 5.78%, 44.54%, 12.32%, and 7.11%, respectively. Moreover, $D_{max}$, $D_{mean}$, $V_{67.50}$, and $D_{95}$ for PTV were increased or decreased to 2.99%, 1.52%, 5.78%, and 11.94%, respectively. Although there was no change of volume depending on weight, the change of body types occurred, and IMRT with the narrow composure margin sensitively responded to such a changing. For the glottis IMRT, the patient's weight changes should be observed and recorded to evaluate the actual dose distribution by using the DIR techniques, and more the adaptive treatment planning during the treatment course is needed to deliver the accurate dose to the patients.