A Pilot Research for Real-Time Specific Patient Quality Assurance Using the Hybrid Optimized Vmat Phantom (Hovp) in Volume Modulated Arc Therapy

체적변조회전치료에서 Hybrid Optimized VMAT Phantom (HOVP)을 이용한 실시간 환자 맞춤형 정도관리를 위한 예비연구

*인하대학교 의과대학 방사선종양학교실, ^†한양대학교 대학원 원자력공학과,

‡한양대학교 의과대학 방사선종양학교실, ^§을지대학교 의과대학 방사선종양학교실, ^∥순천향대학교 의과대학 방사선종양학교실, ^¶관동대학교 의과대학 제일병원 방사선종양학교실, ^#고려대학교 의과대학 방사선종양학교실,

**경희대학교 의과대학 방사선종양학교실, ^††한국원자력의학원 방사선치료연구센터 허현도*ㆍ최상현*^†ㆍ김우철*ㆍ김헌정*ㆍ김금배^††ㆍ김성훈^‡ㆍ조삼주^§

민철기^∥ㆍ조광환^∥ㆍ이상훈^¶ㆍ이 석^#ㆍ심장보^#ㆍ신동오**ㆍ지영훈^††

다엽콜리메이터, 겐트리회전, 선량율 등에서 형성되는 플루언스 맵을 이용하여 환자 맞춤형 치료 선량검증이 가능한지 알아보았다. 플루언스 맵은 2D 배열 검출기로 측정하였고, 동일 치료계획을 팬톰 내에서 이온전리함, 필름, 유리선량계 등을 이용하여 측정 비교하였다. 목표점에서 체적감마인자(volume gamma index, 3%, 3 mm)기준에 통과율은 85.22%±1.7 (RT_target), 89.96%±2.15였고, G4는 95.14%±1.18이었다. 선량 전달 오차는 선량이 급격히 변화는 영역(G1, G2, G3)과 주 요장기(G4)에서 각각 11.72%±0.531, −11.47%±0.991, 7.81%±0.857, −4.14%±0.761이었다. 이온전리함 측정값의 상대오차 는 각각 평균 −1.02%±0.222 (Rt_target), 0.96%±0.294 (Lt_target)이었다. 필름의 감마인자(3%, 3 mm) 기준 평균 통과율은 92.59%±3.312이었다. 유리선량계 상대 오차는 8.3% (G1), −5.4% (G2), 7.2% (G3), 6.1% (G4)이었다. 체적변조회전방사선 치료(VMAT)시 실시간 플루언스 맵 측정을 통한 실시간 환자 맞춤형 선량 검증이 가능할 것으로 사료되었다.

중심단어: 체적변조회전치료, 세기조절방사선치료, HOVP, 2D 배열 검출기

이 논문은 2011년 11월 24일 접수, 2011년 12월 7일 수정, 2011년 12 월 12일 채택되었음.

책임저자：지영훈, (139-709) 서울시 노원구 공릉동 215-4 한국원자력의학원 방사선치료연구센터 Tel: 02)970-1371, Fax: 02)970-2462 E-mail: [email protected]

서 론

체적변조회방사선치료(volume modulated arc therapy, VMAT) 는 종양 및 주변 정상조직에 최적의 선량을 전달하는 새로 운 방사선 치료 방법이다. VMAT 치료기술은 갠트리 속도, 다엽콜리메이터 속도, 선량율 등이 실시간으로 조절되어 최적화 형태에서 선량이 전달된다.¹⁾ Cozzi 등은 자궁경부 암을 대상으로 세기조절 방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)와 체적변조회전방사선치료(VMAT) 의 선량최적화 효율성에 대하여 보고하였고,²⁾ Fogliata 등은 두경부 종양을 대상으로 비교하여 보고하였다. 이들 두 치 료 방법은 동일하거나 VMAT 치료방법이 조금 우수한 것 으로 나타났고, VMAT는 세기조절 방사선치료보다 치료시 간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다고 보고하였다.³⁾

최근들어 방사선 치료 기술이 고도화되고 정밀화됨에 따 라 실시간 환자 맞춤형 치료선량 검증(patient-specific qual- ity assurance)의 중요성이 더욱 증가하였다. AAPM 보고서 POINT/COUNTERPOINT에서 사전 환자 맞춤형 치료선량 검증이 필요하다는 주장과 반대 주장의 토론이 보고 된 바 있다.⁴⁾ 미국의학물리학회에서 TASK GROUP (TG) 120에서 세기조절 방사선치료의 환자 맞춤형 치료선량 검증을 위한 각종 도구들의 측정절차 및 선량 판단 기준을 제시하였 다.⁵⁾ 이온전리함 이용 시 전리함 중심 극 물질이 원자번호 가 낮은 물질로 구성되어 있는 전리함 사용을 권고하였고, 선량 불균일도가 5% 또는 10%보다 작아야하고 이온전리 함이 놓인 곳에서부터 2 mm 이내에 예상된 선량 불균일도 가 10%보다 작은 영역에서 측정할 것을 권고하고 있다. 다 이오드 검출기 경우 상대선량 분포 또는 다엽콜리메이터 반음영(penumbras) 영역을 측정 할 때 사용할 것을 권고하 고 있다. 생체 내 측정을 목적으로 제작된 다이오드 검출기 는 팬톰 내에서 사용하지 못하도록 하고 있고 방향성에 주 의를 기울이도록 하고 있다. 세기조절 방사선 치료는 다엽 콜리메이트의 다양한 모양을 이용하여 최적의 선량분포를

Fig. 1. Schematic of the methodology of data generation for the

검출기 등에 대해서도 선량 측정 절차에 대한 기준을 제시 하고 있다.

많은 연구자들은 2D 배열 검출기, Eletronic Portal Imaging Device (EPID), 겔, 필름 등을 이용하여 2D/3D 선량분석을 시도하여 보고하고 있다.^6-9) 이러한 시도들도 치료 전 또는 치료 후에 이루어지고 치료와 동시에 측정한 결과는 아직 보고되지 않고 있다.

본 연구에서는 체적변조회전방사선치료(VMAT)시 형성 되는 플루언스 맵을 측정하여 환산된 선량을 팬톰 내 선량 측정과 일치하는지 검증하였고, 플루언스 맵을 측정하여 실시간 환자 맞춤형 치료선량 검증(specific patient quality assurance)이 가능한지 예비 실험하였다.

재료 및 방법

1. 실험 절차

본 실험의 가설은 다옆콜리메이터, 겐트리회전, 선량율 등에 의하여 형성되는 플루언스 맵을 2D 배열 측정기로 측 정하고, 동일 치료계획을 팬톰 내에서 측정하여 동일 값을 나타내거나 오차범위에 만족하면 두 장비간의 측정은 동일 하다고 가정하였다(Fig. 1).

실험의 절차는 본원에서 자체 제작한 Hybrid-Optimized VMAT Phantom (HOVP)으로 측정을 시행하였다. 첫째 HOVP 를 이용하여 CT 영상을 획득하여 실험에 필요한 VMAT 치 료계획을 세웠다. 둘째 측정은 2D 이온전리함 배열 검출기 를 이용하여 플루언스 맵을 측정하여 상대 선량 분포 및 절대 흡수선량을 측정하였다. 셋째 팬톰에서 필름, 이온전 리함, 유리선량계 등을 이용하여 같은 관심영역에서 선량 을 측정하였다. 넷째 2D 이온전리함 배열 검출기에서 측정 된 선량은 Compass 프로그램(ver 2.0, IBA, Germany)을 이 용하여 분석하였고. 팬톰 내에서 필름을 이용한 측정 분석 은 Film QA (ver 2.1, ISP, USA)프로그램을 가지고 분석하 였다. 분석된 값은 감마 인자(3%, 3 mm)를 이용하여 통과 율(passing rate)을 구하였다. 이온전리함과 유리선량계 검출 기는 측정된 선량을 계산 값과 비교하여 상대오차를 구하 여 콤파스 프로그램에서 분석한 값들과 비교하였다.

지점에 선량을 측정할 수 있도록 설계하였다(Fig. 2). 전체 크기는 지름이 170 mm이고, 길이는 300 mm로 VMAT 치 료에 맞게 원통형으로 구성하였다. 두 목표점에서 두 개 이 온전리함을 동시에 삽입하여 측정할 수 있도록 설계하였 다. 이온전리함의 측정중심 점이 필름, 유리 선량계 등의 측정 중심점과 일치하도록 고안하였다. 필름이 장착 모듈 은 지름이 148 mm이고 두께 100 mm인 두 개의 원통으로 구성되었고, 두 개의 원통 사이에 필름을 삽입하여 필름이 임의로 회전하지 못하도록 고정 핀을 장착하였다. 필름이 장착된 면과 이온전리함의 측정 중심점 면이 일치하도록 하였다. 유리선량계 측정모듈은 지름이 148 mm이고, 두께 가 5 mm 원판 두 개로 구성되었고, 두 원판 사이에 치료계 획에서 출력된 상대선량 분포를 필름과 같이 삽입하여 측 정 지점에 정확히 유리선량계 삽입이 가능하도록 하였다.

Fig. 3. Treatment planning, this shows isodose curve using the

Fig. 2. Hybrid-home made, this

Fig. 4. 2-D array, this is setting of the the 2-D matrixx detector

두 원판 중심 면이 필름의 측정 중심 면과 일치하도록 하 였다.

3. 전산화 치료계획

팬톰을 이용하여 얻어진 CT 영상에 두 개의 목표점 (target)과 한 개의 주요장기(G4)를 표시하였고, 선형가속기 (ix2300, Varian, USA) 6 MV 광자선을 이용하여 처방선량

은 200 cGy가 전달되도록 하였다. 오른쪽 목표점에 처방선 량의 100%가 왼쪽 목표점에 처방선량의 95%가 전달되도 록 하였다. 주요 장기에는 처방 선량의 60%가 넘지 않도록 하였다. 선량 전달 방법은 1회 회전(181^o‣179°, 반시계방향) 하면서 선량이 전달되도록 설계하였다. 치료계획에 사용된 알고리즘은 AAA (Eclipse, ver 8.6, Varian, USA)를 사용하 였다. 목표점 주변에 선량이 급격히 감소하는 지역(G1, G2, G3)과 주요장기(G4)를 표시하여 유리선량계 등을 이용하여 선량을 측정하였다(Fig. 3).

Fig. 5. Ion chamber, we measured

Fig. 6. GafChromic film. this shows the setting of Gafchromic

4. 2D 이온전리함 배열 검출기 측정(2D Matrixx)

플루언스 맵을 측정하기 위하여 본원에 도입된 Compass 프로그램과 2D 이온전리함 배열(Matrixx, IBA, Germany) 검 출기를 이용하여 측정하였다. 하루에 3번 5일 동안 반복 측 정하였다(Fig. 4).

5. 이온 전리함 측정

목표점 절대 선량 측정은 이온전리함 Famer type 0.6 cc (TM 30013, PTW, Germany) 두 개를 이용하여 동시에 측정 하였으며, 미소전류계는 UNIDOSE와 Web Line UNIDOSE (PTW, Germany)를 이용하였다. 목표점 평균선량(mean dose) 을 측정하여 계산 값과 비교하여 상대오차를 구하였다(Fig. 5).

상대오차는(%)=((계산 값−측정 값)/계산)×100 값으로 하였 다.

6. 필름 측정

2D 이온전리함 배열 검출기로 측정된 상대선량 분포와 비교하기 위하여 Gafchromic 필름(EBT-2, A077160901, ISP, USA)을 이용하여 팬톰 내에서 상대선량을 측정하였다. 필 름의 특성곡선을 구하기 위해 30∼1,300 cGy까지 10단계로 조사하였고, 필름은 3×2 cm² 크기로 잘라서 사용하였다. 조 사 후 동일한 방향에서 스캔하여 pixel value (PV)와 선량비 의 특성곡선을 구하였다.

선량측정을 위한 필름은 팬톰 크기에 맞게 원통형으로 제작하여 필름 측정 모듈에 삽입하여 전산화 치료계획에서 지정한 원점과 일치하도록 하였고 필름이 임의로 회전되지 않도록 모듈에 고정하였다(Fig. 6). 조사된 필름은 앱슨 평 면 스캔너(10000XL, USA)를 이용하였다. 필름의 특성조사 및 선량측정 분석은 M´aria Martišš´ıkov´a 및 제조사에서 제공된 프로토콜을 참고로 하였다.¹⁰⁾

7. 유리선량계 검출기

선량이 급격히 변화는 영역의 절대선량 측정은 원통형 유리선량계(GD-352M, AGC TECHNO GLASS, japan)를 이 용하여 측정하였다. GD-352M의 크기는 지름이 1.5 mm이 고, 길이가 8.5 mm이다. 플라스틱 캡슐(2.8×9.5 mm)에 삽입 된 상태로 측정하였다. 측정 방법은 전산화 치료계획에서 출력된 등 선량 분포선을 유리선량계 삽입 모듈에 부착하 여 측정 지점을 정확히 일치시킨 후 유리선량계를 삽입하 여 측정하였다(Fig. 7). 판독기는 FGD-1000(AGC TECHNO GLASS, japan) 자동판독기를 사용하였다.

Fig. 8. Compass program, these are

Fig. 7. Glass detector, an absorbed

결 과

전산화 치료계획을 기준 데이타로 Compass 프로그램을 이용하여 3D 체적 감마인자 통과율(volume gamma index passing rate)과 선량 전달차이(dose difference)를 구하였다.

Film QA 프로그램으로 관심영역(region of interesting, ROI) 의 2D 감마인자 통과율(passing rate)을 구하였다. 이온전리 함 및 유리선량계 검출기는 계산 값을 기준으로 선량전달 상대오차를 구하였다.

1. Compass 프로그램

2D 이온전리함 배열 검출기로 측정된 값을 Compass 프 로그램(ver 2.0, IBA, Germany)을 이용하여 분석하였다. 목 표점과 G4는 체적 감마인자(3%, 3 mm)를 이용하여 분석하 였고, G1, G2, G3, G4는 선량차이(dose difference)로 분석하 였다.

분석결과 목표점에서 체적감마인자(volume gamma index)

기준에 통과율은 85.22%±1.7 (RT_target), 89.96%±2.15였고, G4는 95.14±1.18이였다. 선량 전달 오차는 G1, G2, G3, G4 에서 각각 11.72%±0.531, −11.47%±0.991, 7.81%±0.857, − 4.14%±0.761이었다(Fig. 8).

2. 이온전리함

목표점(target)에서 처방선량의 전달 정확도를 분석하기 위하여 이온전리함을 이용하여 절대 흡수선량을 측정하였 다. 측정된 값은 계산 값과 비교하여 상대오차를 구하였다.

측정값의 상대오차는 각각 평균 −1.02%±0.222 (Rt_target), 0.96%±0.294 (Lt_target)이었다(Fig. 9).

3. Gafchromic 필름

Gafchromic 필름 Pixel value (PV) 대 선량의 특성곡선은 다음과 같이 구하였다(Fig. 10).

Gafchromic EBT2 필름을 이용하여 목표점(target)과 목표 점 주변의 선량이 급격히 변화는 영역(G1, G2, G3)과 주요 장기G4)를 포함한 영역을 ROI로 정하여 2D 감마인자(3%,

Fig. 9. These graph show the absolute dose difference of the RT target and LT target. Relative error was 0.74∼1.4% and −18∼−0.69%

at the Rt targe (a), Lt target (b).

Fig. 10. Dose response curve of the Gafchromic EBT2 film.

3 mm) 통과율을 구하였다. 감마인자 기준 평균 통과율은 92.59%±3.312이었다(Fig. 11).

4. 유리선량계 검출기

선량이 급격히 변화는 관심지역(region of interesting, ROI)은 선량전달의 전달의 정확성을 분석하기 위하여 유리 선량계 검출기를 이용하여 측정하였다. 측정 결과 계산값 과 비교하여 상대오차는 8.3% (G1), −5.4% (G2), 7.2%

(G3), 6.1% (G4) 등을 나타내었다(Fig. 12).

5. 2D 이온전리함 배열 선량측정과 팬톰 내에서 선량측정 의 상호 비교

콜리메이 상에서 2D 배열 이온전리함 검출기를 이용하

여 측정한 상대 선량 분포 및 선량 전달 오차를 팬톰 내에 서 측정한 필름, 이온전리함, 유리선량계 등을 이용하여 측 정한 값 들고 비교하였다(Table 1). 고 선량 영역보다 저 선 량영역에서 검출기 간 상대적 차이를 적게 나타내었다.

고찰 및 결론

체적변조회전치료 시 실시간 환자 맞춤형 정도관리를 위 한 예비 실험을 위하여 HOVP 팬톰을 개발하였다. 이 팬톰 의 특징은 플루언스 맵을 이용하여 측정한 선량분포 또는 절대 흡수선량을 팬톰 내 동일 지점에서 필름, 이온전리함, 유리선량계 등을 이용하여 선량을 정확히 측정 비교 할 수 있도록 고안되었다.

본 실험에서 HOVP 팬톰을 이용하여 다중 목표점을 형 성하는 가상의 치료계획을 세워 2D 이온전리함 배열 검출 기(Matrixx)를 이용하여 상대선량 분포 및 선량 전달 오차 를 측정하였다. 고 선량 영역인 오른쪽 목표점에서 통과율 이 83.08∼87.77%로 나타났고, 왼쪽 목표점에서 87.37∼

93.37%로 나타났다. 이것은 AAPM TG 119¹¹⁾에서 다기관 비교 평가에서 다중 조사면 통과 권고치(3%, 3 mm, 90%) 보다 최대 7% 정도 낮다. 본 실험에서 통과율이 낮은 이유 는 177개의 조정 포인트(control point)에서 형성되는 선량을 이온전리함이 7 mm 간격으로 배열되어 있는 2D matrixx의 선량 분석의 기하학적 데이터 수집 효율 차이라고 분석된 다. 이에 관하여 좀 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다.

그러나 치료간(inter) 오차도 최대 4% 정도 차이를 보이고 있다. 이것은 실험의 오차 보다는 다엽콜리메이트의 위치

Fig. 11. Film analysis, dose dis-

Fig. 12. This graph shows the absolute dose of the G1, G2, G3,

7.16%.

재현성 오차라고 분석된다. MLC 치료 log 파일분석 등을 통하여 좀 더 정확한 판단이 요구되었으나 본 연구에서는 분석을 시행하지 못하였다. HOVP 팬톰 내 필름을 이용하 여 시행한 통과율은 평균 93.59%로 TG119 (AAPM report) 에서 다기관 결과 값에 비교하여 만족하는 수준으로 분석 되었다.¹¹⁾ Masi 등이 EBT2 필름을 가지고 측정한 결과 값 (통과율 91.1%) 보고한 것과 평균 4% 이내에 일치하고 있 다.¹⁾ 팬톰 내 이온전리함 측정 비교에서는 약 4% 정도 차 이를 보이지만 목표점 전체 볼륨의 평균값과 이온전리함 내부 볼륨의 평균값 비교에서 오는 차이라고 해석된다. 선 량이 급격히 변화고 낮은 영역은 볼륨이 작아서 유리선량 계를 이용하여 측정한 값을 Compass 프로그램에서 나타난 선량차이와 비교 분석하였다. 선량이 급격히 변화는 영역 에서 유리선량계 검출기 측정 위치 정확도로 인한 실험적

오차가 클 것으로 예상되었으나 G4 영역을 제외하고 최대 6% 이내로 잘 일 치하였다. 본 실험에서 환자치료 테이블 회전 시 선량 측정을 시행하지 못하였다. 좀 더 연구가 필 요하다고 사료된다.

현대 방사선치료는 종전과 달리 환자 개인의 질환에 따 라 맞춤형 치료를 시행한다. 최근 들어 많은 환자들에게 적 용하여 시행하고 있는 세기조절(IMRT), 체적변조회전치료 (VMAT) 등은 3차원 입체조형 치료와 달리 한 개의 조사 면에서도 다엽콜리메이트를 이용하여 여러 개의 작은 조사 면으로 나누어져 각각의 작은 조사면에서 방사선 양을 달 리하여 치료하는 방식이다. 이러한 방사선 치료방법은 선 량전달 과정에서 실시간 다엽콜리메이트 위치 정확도, 선 량율, 겐트리 속도 및 위치 정확도 등으로 인하여 오차가 발생할 수 있다. 치료가 시행되는 동안 환자의 체중 감소, 종양의 크기가 줄어드는 현상 때문에 처음 치료계획을 하 였든 것과 환자의 해부학적으로 실제적으로 전달되는 방사 선양이 다른 결과를 가져 올 수 있다.

Barker 등은 두 경부 방사선치료 환자대상 기초조사(pilot study)에서 방사선 전 치료과정을 통하여 종양의 크기변화 와 주변장기의 크기 변화 및 위치 변화를 콘빔영상(CBCT) 을 통하여 얻어진 결과를 보고하였다.¹²⁾ 보고서에 따르면 실험에 참가한 환자 종양의 크기가 0.01∼1.95 cm³로 줄어 들었고, 침샘(parotid)은 0.04∼0.84 cm³로 줄어들었다. 그리 고 침샘 등은 환자 체중 감소로 인하여 위치가 평균 3.1 mm 정도로 이동되었다고 보고 하였다. Leea 등도 두경부 종양 방사선 치료 환자를 대상으로 MVCT (mega voltage conbeam tomography)이용하여 종양 및 주변 장기의 변화를 보고하였다.¹³⁾ 종양의 크기가 하루에 평균 처음 크기의 4.36% 로 감소하고 치료가 끝날 무렵은 평균 21.3%로 줄어

Rt_target 206.00 85.22±1.70 92.59±3.31 −1.02±0.22 5.03±0.35

Lt_target 189.20 89.96±2.20 92.59±3.31 0.96±0.29 5.42±1.19

G1 148.20 11.72±0.53 8.30

G2 184.20 −11.47±0.99 −5.40

G3 160.00 7.81±0.86 7.20

G4 98.20 95.14±1.19 92.59±3.31 −4.14±0.76 6.10

들었고, 침샘의 경우 하루 평균 0.22 mm로 변화 되었다고 보고하였다. 이러한 이유들로 David와 Schwartz 등 리뷰 저 널(review article) 등을 통하여 세기조절 방사선치료 또는 체적변조방사선치료를 시행할 경우 환자의 상태를 점검하 여 변화되는 정도에 따라서 적응방사선치료(adaptive radio- therapy) 시행이 필요하다고 주장하고 있다.¹⁴⁾

이에 따라서 환자 맞춤형 정도관리(patient specific quality assurance)에서도 종전처럼 치료 전 한 번 시행하는 정도관 리는 치료 전체 과정에서 일어나는 변화와 선량전달 오차 를 감지 할 수 없다는 주장들이 제기되고 있다.⁴⁾ 따라서 실 시간으로 환자 치료 시 선량 검증이 필요하다고 제기되고 있다. 본 연구의 실험 결과에서도 치료 간 오차가 약 4%

정도 나타난 것처럼 실제 환자 치료 시 다엽콜리메이트 위 치 재현성 및 시간 당 선량 전달율 안정성, 겐트리 속도 재 현성, 환자 상태 변화 등으로 인하여 VMAT 방사선 치료 시 전달된 선량의 결과가 일정할 수 없고 판단되었다. 이러 한 결과로 볼 때 치료 전 1회에 시행되는 환자 맞춤형 정 도관리는 치료 전체 과정에서 일어나는 오차를 예측 할 수 없다고 사료된다. Poppe 등은 DVID Line이온전리함 (PTW, Germany) 2D 배열 검출기 등을 이용하여 다엽콜리메이터 위치 변화를 등을 실시간으로 측정하여 전달된 선량을 정 확히 판단 할 수 있다고 보고하였다.¹⁵⁾ Schreibmann 등은 선량 전달에 관계된 치료로그 파일을 이용하여 전달된 선 량의 정확도를 Matrixx 2D 배열 검출기와 비교 하였다.¹⁶⁾ 이 보고서에서 본 연구와 같이 겐트리회전, 선량율, 다엽콜 리메이트 등에 의하여 형성된 플루언스 맵을 이용한 선량 예측이 가능하다고 보고하였다. 본 연구 결과에서도 플루 언스 맵을 이용한 선량 예측이 가능하였다.

따라서 플루언스 맵을 통한 선량 검증에 좀 더 많은 연 구가 필요하지만 이러한 방법을 이용하여 세기조절 방사선

치료(IMRT) 또는 체적변조회전방사선치료(VMAT)시 실시 간 플루언스 맵을 측정함으로서 실시간 환자 맞춤형 선량 검증이 가능할 것으로 사료되었다.

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Hyun Do Huh*, Sang Hyoun Choi* , Woo Chul Kim*, Hun Jeong Kim*, Kum Bae Kim , Seong Hoon Kim^‡, Sam Ju Cho^§, Chul Kee Min^∥, Kwang Hwan Cho^∥, Sang Hoon Lee^¶,

Suk Lee^#, Jang Bo Shim^#, Dong Oh Shin**, Young Hoon Ji^††

*Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Inha University, Incheon, ^†Department of Nuclear Engineering, Hanyang University, ^‡Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hanyang University, Seoul, ^§Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Eulji University, Seongnam,

∥Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Soonchunhyang University, Seoul, ^¶Department of Radiation Oncology, Cheil General Hospital, Kwandong University College of Medicine, Gangneung, Department of Radiation Oncology, ^#College of Medicine, Korea University, **School of Medicine, Kyung Hee University,

††Research Center for Radiotherapy, Korea Institute of Radiological & Medical Sciences, Seoul, Korea The purpose of this was to investigate the measurement of fluence dose map for the specific patient quality assurance. The measurement of fluence map was performed using 2D matrixx detector. The absorbed dose was measured by a glass detector, Gafchromic film and ion chamber in Hybrid Optimized VMAT Phantom (HOVP).

For 2D Matrixx, the results of comparison were average passing rate 85.22%±1.7 (RT_Target), 89.96%±2.15 (LT_Target) and 95.14 %±1.18 (G4). The dose difference was 11.72%±0.531, -11.47%±0.991, 7.81%±0.857, -4.14%±0.761 at the G1, G2, G3, G4. In HOVP, the results of comparison for film were average passing rate (3%, 3 mm) 93.64 %±3.87, 90.82%±0.99. We were measured an absolute dose in steep gradient area G1, G2, G3, G4 using the glass detector. The difference between the measurement and calculation are 8.3% (G1), -5.4% (G2), 6.1% (G3), 7.2% (G4). The using an Ion-chamber were an average relative dose error -1.02%±0.222 (Rt_target), 0.96%±0.294 (Lt_target). Though we need a more study using a transmission detector. However, a measurement of real-time fluence map will be predicting a dose for real-time specific patient quality assurance in volume modulated arc therapy.

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Key Words: VMAT, IMRT, HOVP, 2D array detector