4차원 방사선치료에서 선량전달 정밀도 향상 시스템 개발

Abstract

방사선치료에서 움직이는 장기의 방사선치료를 위해 도입된 4차원 치료에서 선량전달 정확도를 향상시키기 위한 품질보증(QA) 시스템, 움직임 분석시스템 및 호흡연습 시스템을 개발하였다. 4차원 시스템의 선량보증용 움직이는 팬텀을 제작하였다. 이 팬텀은 움직임에 의한 선량전달 부정확성을 파악할 수 있도록 설계되었으며, 불규칙한 환자의 호흡에서도 선량분포를 확인할 수 있다. 이는 팬텀으로 4차원 치료시스템의 선량보증은 물론, 환자 맞춤형 선량보증 유용성을 확인하였다. 호흡패턴에 따른 변동을 분석하고, 4차원 치료 모드가 없는 토모테라피 치료에서 움직이는 표적의 선량보증의 지침을 만들고자 하였다. 표적의 움직임을 분석하는 프로그램과 시스템을 구성하였다. 방사선치료기의 실시간 위치관리(RPM)시스템에서 제공하는 외부표지자 정보 및 투시영상을 기반으로 움직이는 장기의 궤적을 평가할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 또한 치료중 방사선영상으로 내부장기의 움직임을 실측하는 프로그램을 제작하였으며, 이 두 시스템의 유용성을 간암환자의 정위적방사선치료를 대상으로 평가하였다. 움직임에 의한 방사선 선량전달 부정확성을 감소시키기 위한 호흡연습의 필요성을 부각시키고, 바이오피드백 기능이 있는 호흡연습 시스템을 제작하였다. 호흡연습을 통해 환자의 호흡 불규칙도를 줄이는 효과를 얻었다. 이 시스템은 방사선치료기에 도입된 RPM 시스템의 한계인 호흡신호의 크기조정, 호흡 위상변화, 불규칙한 호흡 등을 극복할 수 있었다. 이 시스템은 침습적이며 인위적인 치료법인 복부 압박 시스템을 이용한 움직임감소 치료법 및 ABC 시스템Ⓡ을 이용한 호흡멈춤 치료법과 동일한 효과를 얻으면서 환자 친화적인 치료법을 가능하게 한다. 마지막으로 움직임으로 인한 선량전달 부정확성에 대한 견고도를 증가시키는 치료계획과 움직임에 가장 크게 영향을 미치는 움직임 및 방사선 조사면에 따른 임상용 지침을 마련하였다. 이 연구에서 개발한 시스템은 움직이는 표적의 4차원 방사선치료에서 방사선량 전달의 정확도를 향상시킬 것으로 기대한다.