폐암 환자의 정위적 체부 방사선 치료 시 양압지속유지기와 복부 압박기 적용에 따른 Intra Fractional Motion 차이에 대한 비교분석 = Comparative analysis of Intra Fractional Motion Between Continuous Positive Airway Pressure and Abdominal Compressor for Lung Stereotactic Body Radiation Therapy

국문 초록 (Abstract)

목적: 폐암 환자의 정위적 체부 방사선 치료 시 양압지속유지기(continuous positive airway pressure; CPAP)와 복부 압박기(abdominal compressor; AC)를 각각 독립된 표본에 적용하였을 때, 치료 중 표적의 위치변화값을 분석하여 표적 움직임 최소화에 보다 더 유용한 device 선별을 목표하였다. 대상 및 방법: 본원에서 시행한 폐암 정위적 체부 방사선 치료 시 CPAP과 AC를 사용한 환자 중 치료 Arc가 2개로 구성된 환자 26명을 후향적으로 분석하였다. 치료 중(2nd arc) CBCT를 사용하여 영상을 획득하고 발생한 치료 중 자세 변화(Intra Fractional Motion; IFM)를 비교분석하였다. 결과: 방향성을 통합한 102개의 관측수로 Welch's t-test를 수행하여 CPAP과 AC 간 IFM의 평균 차가 크게 유의미하지 않다는 사실을 확인할 수 있었다(p>0.05). 치료 중(2nd arc) CPAP에서 Translation(x, y, z) 이동값과 AC에서 Translation(x, y, z) 이동값을 3차원 공간상에서의 분포도로 확인했을 때 AC의 경우 중심점 부근에 집중적으로 분포되어있는 것을 확인할 수 있는 반면, CPAP의 경우 이상치 값들이 외각에 분포되어있는 것을 관찰할 수 있다. 세 개의 방향성 통합 비교분석에서 CPAP에서 평균, 표준편차 그리고 최대 오차 값은 0.13±0.15 cm, 0.70 cm로 나타났으며, AC에서 평균, 표준편차 그리고 최대 오차 값은 0.11±0.10 cm, 0.50 cm로 나타났다. CPAP에서 0.7 cm, 0.5 cm, -0.5 cm, -0.6 cm, -0.7 cm의 이상치가 보이지만 AC에서는 0.5 cm 이상치 값만이 존재했다. 결론: IFM 측면에서 AC가 CPAP에 비해 random error의 발생 빈도가 적었다. 하지만, CPAP과 AC 모두 각각의 고유한 장, 단점 및 적응증이 존재하며, CPAP과 AC 간 IFM의 평균 차가 크게 유의미하지 않으므로 임상적 상황에 맞는 device를 환자에게 적용함으로써 치료의 효율성을 증대시킬 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: When applying continuous positive airway pressure (CPAP) and abdominal compressor (AC) to independent specimens in stereotactic body radiation therapy in lung cancer patients, the value of how much the target's position changed during treatment. By analyzing the target movement, we aimed to select a more useful device for minimizing the movement of the target. Materials and Methods: We retrospectively analyzed 26 patients with two treatment arcs among patients with CPAP and AC in stereotactic body radiotherapy for lung cancer. Images were acquired using CBCT during treatment (2^nd arc), and intra-fractional motion (IFM) was compared and analyzed. Result: Welch's t-test was performed with 102 observations integrating three directions, and it was confirmed that the mean difference in IFM between CPAP and AC was not significantly significant (p→0.05). When the translation (x, y, z) shift value in CPAP during treatment (2nd arc) and the translation (x, y, z) shift value in AC were confirmed as a distribution in 3D space, in the case of AC, intensively near the center point. While it can be confirmed that they are distributed, in the case of CPAP, outlier values can be observed to be distributed outside. In the three directional integrated comparative analysis, the mean, standard deviation, and maximum error values in CPAP were 0.13±0.15 cm and 0.70 cm, and in AC, the mean, standard deviation, and maximum error values were 0.11±0.10 cm and 0.50 cm. In CPAP, outliers of 0.7 cm, 0.5 cm, -0.5 cm, -0.6 cm, and -0.7 cm were seen, whereas in AC, there were 0.5 cm outliers. Conclusion: In terms of IFM, AC had fewer random errors than CPAP. However, both CPAP and AC have their own advantages, disadvantages, and indications, and since the average difference in IFM between CPAP and AC is not significant, it is possible to increase the efficiency of treatment by applying a device suitable for the clinical situation to the patient.