EPID를 사용한 세기조절방사선치료의 정도관리에 있어 축이탈 보정(Off-axis Correction)의 적용 (Application of Off-axis Correction Method for EPID Based IMRT QA)

서지정보

· 발행기관 : 한국의학물리학회
· 수록지 정보 : 의학물리 / 23권 / 4호 / 317 ~ 325페이지
· 저자명 : 조일성, 곽정원, 박성호, 안승도, 정동혁, 조병철

초록

Varian의 전자표탈영상장치(EPID, electronic portal imaging device) 검출기로 측정된 선량값은 PDIP알고리즘으로 예측된선량 값과 비교하여 빔 중심으로부터 EPID 검출기 모서리로 갈수록 측정된 선량 값이 커지는 경향을 가지고 있다. 이를손쉽게 임상에서 보정할 수 있는 축이탈보정(off-axis correction)알고리즘이 제안되어 본원에 설치된 Varian 선형가속기를대상으로 적용하였다. 38×28 cm의 조샤야를 열고 SSD 100 cm에서 6 MV, 15 MV 광자빔을 100 MU 조사하여 선량을 측정하고 이를 PDIP 알고리즘을 적용한 예측 선량과 비교하였다. 측정된 선량과 예측된 선량값의 비율을 축이탈거리의 4차 다항함수로 근사하여 가로선량분포 보정에 사용되는 40×40 cm 주대각 빔 측정 데이터에 가중치로 두어 축이탈 보정을 실시했다. 보정전 38×28 cm 조사면에서 계산된 선량값과 측정된 선량사이에는 6 MV 빔의 경우 4.17±2.76 CU, 15 MV 빔은 3.23±2.59 CU의 차이가 있었으나 보정 후 두 선량값의 차이는 각각 0.18±0.8 CU, 04±0.85 CU로 1% 이내로 줄였다.
PDIP 알고리즘 사용준비에 사용되는 피라미드 형태 유동량(fluence)의 감마 성공률(gamma pass rate)은 절대 선량 측정값을 기준으로 허용기준 4%, 4 mm에서 6 MV는 98.7%, 15 MV는 99.1%로 나타났으며 보정 후 각각 99.8%와 99.9%로 향상되었다. 축이탈 보정을 실시하고 임의로 두경부암과 전립선암의 세기조절방사선치료계획을 선정하여 세기조절방사선치료의 정도관리를 진행했으며 보정 전과 비교하여 허용기준 3%, 3 mm에서 감마 성공률이 보정 전, 후 각각 두경부암:94.7±3.2%, 98.2±1.4% 및 전립선암: 95.5±2.6%, 98.4±1.8%로 평균적으로 3% 향상되었다. 축이탈보정은 EPID를 사용하는세기조절 방사선치료의 정도관리에 있어 축이탈거리에 따른 계산된 선량값과 측정된 선량값의 차이를 효과적 보정하는방법으로 임상에서 쉽게 적용하여 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

The Varian PORTALVISION (Varian Medical Systems, US) shows significant overresponses as the off-center distance increases compared to the predicted dose. In order to correct the dose discrepancy, the off-axis correction is applied to VARIAN iX linear accelerators. The portal dose for 38×28 cm2 open field is acquired for 6 MV, 15 MV photon beams and also are predicted by PDIP algorithm under the same condition of the portal dose acquisition. The off-axis correction is applied by modifying the 40×40 cm2 diagonal beam profile data which is used for the beam profile calibration. The ratios between predicted dose and measured dose is modeled as a function of off-axis distance with the 4th polynomial and is applied to the 40×40 cm2 diagonal beam profile data as the weight to correct measured dose by EPID detector. The discrepancy between measured dose and predicted dose is reduced from 4.17±2.76CU to 0.18±0.8 CU for 6 MV photon beam and from 3.23±2.59 CU to 0.04±0.85 CU for 15 MV photon beam. The passing rate of gamma analysis for the pyramid fluence patten with the 4%, 4 mm criteria is improved from 98.7%to 99.1% for 6 MV photon beam, from 99.8% to 99.9% for 15 MV photon beam. IMRT QA is also performed for randomly selected Head and Neck and Prostate IMRT plans after applying the off-axis correction. The gamma passing rare is improved by 3% on average, for Head and Neck cases: 94.7±3.2% to 98.2±1.4%, for Prostate cases:95.5±2.6%, 98.4±1.8%. The gamma analysis criteria is 3%, 3 mm with 10% threshold. It is considered that the off-axis correction might be an effective and easily adaptable means for correcting the discrepancy between measured dose and predicted dose for IMRT QA using EPID in clinic.

참고자료

· 없음