이 논문은 2012년 6월 19일 접수하여 2012년 8월 23일 채택되었음.
책임저자：우중열, 연세암센터 방사선종양학과 Tel: 02)2228-8091, Fax: 02)312-9033 E-mail: [email protected]
토모테라피를 이용한 간암환자의 정위적 방사선치료시 복부압박장치의 유용성 평가
연세암센터 1방사선종양학과, 2방사선종양학교실
우중열1ㆍ김주호1ㆍ김준원2ㆍ백종걸1ㆍ박광순1ㆍ이종민1ㆍ손동민1ㆍ이상규1ㆍ전병철1ㆍ조정희1
목 적: 간에 발생한 절제 불가능한 원발성 및 전이성 종양에서 토모테라피를 이용한 정위적 방사선치료를 시행하기 위해 사 용된 복부압박장치의 유용성을 평가하고자 하였다.
대상 및 방법: 2011년 11월부터 2012년 3월까지 토모테라피(Hi-Art Tomotherapy, USA)를 시행받기 위해 본원에 내원한 간암 환자 중 복부압박장치(diaphragm control, elekta, sweden)를 사용하였을 때 움직임이 1 cm 이상 줄어든 환자를 대상으로 하였 다. 4D CT (somatom sensation, siemens, germany)를 통해 치료계획영상과 4차원 단층촬영영상을 촬영하고, 육안적으로 보이 는 종양과 종양의 움직임을 고려하여 육안적 종양체적(gross tumor volume, GTV)으로 설정하였고, GTV 주변으로 균일하게 5
∼7 mm의 여유를 주어 치료계획용 종양체적(planning target volume, PTV)으로 설정하였다. 손상위험장기(organs at risk) 중 십 이지장, 위, 대장의 거리가 종양으로부터 최소 1 cm 이상인 환자들을 1군(d≥1)으로, 1 cm 미만인 환자들을 2군(d＜1)으로 분 류하고 각각 4∼5회의 정위적 방사선치료와 20회의 방사선치료를 계획하였다. Mega-voltage computed tomograpy (MVCT)와 kilo-voltage computed tomograpy (KVCT)를 일차적으로 골격구조셋팅(bone-technique)으로 융합(fusion)한 뒤, 이차적으로 간을 보며 영상을 재조정 하였다. 치료 후 얻은 MVCT 영상을 영상변형이 가능한 Mim_vista (Mimsoftware, ver. 5.4 USA)로 보내고, 간을 비교하여 다시 묘사(delineate)하고, 손상위험장기 중 십이지장, 위, 소장, 대장을 합쳐서 대장장기(bowel_organ)로 정의하 여 다시 묘사하였다. 보정방사선 치료계획시스템을 통하여 보정영상의 치료계획 선량과 보정된 선량의 차이를 평가하였다.
첫 번째, 치료 시작일부터 각각 1군(d≥1)은 4회, 2군(d＜1)은 10회까지의 MVCT와 KVCT간의 영상 융합을 통한 셋업오차를 분 석하였다. 두 번째, 보정영상에서 종양 즉, GTV, PTV의 치료계획선량과 보정선량의 3%의 선량차이를 나타내는 체적(Vdiff3%)과 5%의 선량차이를 나타내는 체적(Vdiff5%)을 비교하였고, 손상위험장기 중 대장장기의 최대선량의 차이율을 비교하였다.
결 과: MVCT를 통해 분석한 평균 셋업오차는 －0.66±1.53 mm (좌-우), 0.39±4.17 mm (상-하), 0.71±1.74 mm (전-후), －0.18±
0.30 degrees (roll)였다. 1군(d≥1)과 2군(d＜1)의 셋업오차는 유사하였다. 1군(d≥1)에서 보정방사선 치료계획을 통한 Vdiff3% 중 GTV 는 0.78±0.05%, PTV는 9.97±3.62%, Vdiff5% 중 GTV는 0.0%, PTV는 2.9±0.95%, 대장장기의 최대선량의 차이율은 －6.85±1.11%
였다. 2군(d＜1)에서 Vdiff3% 중 GTV는 1.62±0.55%, PTV는 8.61±2.01%, Vdiff5% 중 GTV는 0.0%, PTV는 5.33±2.32%, 대장장기의 최대선량의 차이율은 28.33±24.41%였다.
결 론: 복부압박장치를 통한 간암의 방사선치료시 MVCT를 통한 환자 셋업오차는 평균 ±5 mm 이하였고, 복부 압박장치를 사용하고 투시영상을 통해 확인한 횡경막의 움직임이 최소 5 mm 이상이라는 것을 감안하면, 환자 셋업오차는 그 안에 있음 을 알 수 있었다. 1군(d≥1)과 2군(d＜1)에서 GTV, PTV의 선량차이율은 오차범위 안에 있었고, 1군(d≥1)과 2군(d＜1)의 대장 장기 최대선량의 차이율은 최대 35% 이상의 차이를 보였고, 1군(d≥1)이 2군(d＜1)보다 오차범위가 작았다. 따라서 간내 종양 과 손상위험장기의 거리가 최소 1 cm 이상 유지된다면 정위적 방사선치료를 진행함에 복부압박장치가 도움이 될 수 있을 것 으로 사료된다.
핵심용어: 간세포암, 토모테라피, 정위적 방사선치료, 복부압박장치
서 론
간내 종양에서 수술적 절제는 완치를 기대할 수 있는 치료 법이며, 초기의 간세포암에서 수술적 절제로 인한 5년 생존 율은 50∼70%로 보고 되었고, 간에 국한된 전이성 종양의 5 년 생존율도 25∼35%로 보고 되었다.1,2) 하지만 간내 종양의
Table 1. Criteria of SBRT*
Patients criteria 1. Unresectable hepatocellular cancer and hepato-biliary cancer and metastatic liver cancer 2. Age＞20
3. ECOG† 0-2
4. Liver cirrosis child-pugh class A or B, ICG-R‡15＜30 5. Numbers of tumor 1-3
6. If it is multiple tumors, sum of diameter ≤6 cm, only one tumor diameter ≤5 cm 7. Normal liver volume ＞800 cm3
8. Distance of target to organs at risk ≥1 cm
9. Adequate LFT§ (AST∥/ALT¶ ＜5 × upper limit of normal, total bilirubin ＜3 mg/dl, albumin ＞2.5 g/dl, normal PT#/PTT**)
10. Adequate renal function (creatinine ＜1.8 mg/dl or Ccr‡‡ ＞50 ml/min) 11. BM‡‡ reserve (ANC§§ ≥1,500/mm3, PLT∥∥ ≥50,000/mm3, Hb¶¶ ＞9 g/dl) 12. It can evaluate and measure lesions based on CT##
*Stereotactic body radiotherapy, †Eastern cooperative oncology group, ‡Indocyanine green retention, §Liver function tests, ∥Aspartate aminotransferase, ¶Alanine aminotransferase, #Prothrombin time, **Partial thromboplastin time, ††Creatinine clearance, ‡‡Bone marrow,
§§Absolute neurtrophil count, ∥∥Platelets, ¶¶Hemoglobin, ##Computed tomography.
Table 2. Characteristics of patients
Pt. Age Sex Diagnosis
Distance of diaphragm
Distance of xiphoid (cm)
Distance between OAR*
and target (cm) without with
compressor (cm)
1 52 M HCC† 2.5 1 4 1.5
2 38 M HCC 1.8 0.7 4 1.2
3 59 F HCC 1.6 0.5 4 1.3
4 73 M HCC 1.9 0.8 3.8 0.8
5 55 M HCC 1.8 0.7 4 0.7
6 64 F HCC 1.8 0.8 4 0.6
*Organs at risk, †Hepatocellular carcinoma.
많은 환자들이 종양의 위치나 간 기능 악화, 내과적 질환 등 으로 인해 수술을 하지 못하고 있다.3) 수술적 절제가 적응증 이 되지 않을 경우 고주파 열치료(radiofrequency ablation, RFA)가 대안으로 받아들여지고 있지만 담낭, 주요혈관, 또 는 횡경막과 인접한 경우 시술이 어려울 수 있다.4)
간내 종양에 대한 방사선치료는 70년대부터 시작되었고, 초기에는 간 전체를 치료하고자 하여 불완전한 방사선 조사 량으로 만족스럽지 않은 결과가 보고되었다.5) 그러나 최근엔 방사선치료 기술의 발전과 더불어 종양에 국한된 고선량의 국소적인 방사선치료가 가능하게 되었고, 방사선치료 단독 또는 경동맥화학색전술(transarterial chemoembolization, TACE) 과 병행하여 간의 원발성 및 전이성 암에 대한 치료가 시도 되어지고 있다.6,7) 정위적 방사선치료(stereotactic body radio- therapy, SBRT)란 저분할 방사선치료(hypofractionation ra- diotherapy)의 개념을 도입하여 고선량의 방사선을 종양제거 (tumor ablation)를 목적으로 총 5회 전후에 걸쳐 조사하는
방사선치료이다. 간내 종양에 대한 정위적 방사선치료는 간 및 종양의 움직임을 최소화하기 위해 호흡훈련(respiration coaching), 복부압박(abdominal compression) 등을 시행하고, 치료 전 및 치료 중 컴퓨터 단층촬영(computed tomography, CT)영상을 얻어 치료부위를 확인하는 영상유도(image guid- ance)과정 때문에 종양에는 고선량을, 주변 정상장기에는 저 선량의 방사선조사를 할 수 있는 장점과, 치료기간의 단축, 종양의 위치에 따른 제약이 크지 않다는 장점이 있다. 간내 종양에 대한 안정성과 높은 국소 제어율은 이미 다수의 임상 연구에서 확인할 수 있었다.8-10)
2006년 3월부터 본원에서 치료를 시작한 토모테라피 (Hi-Art Tomotherapy, USA)는 방사선을 360도 모든 각도, 즉 51개의 방향(projection)으로 종양에 대해 나선형으로 조사할 수 있어 기존의 세기 조절 방사선치료(intensity-modulated radiotherapy)보다 더 우수한 선량분포(dose distribution)를 보여줄 뿐 아니라 Mega-voltage computed tomograpy (MVCT)
Fig. 1. Process of diaphragm control. (A) Set of diaphragm control. (B) Position of patient. (C) Intensity of screw.
를 이용하여 매 치료 시 환자와 종양의 위치를 확인하여, 내 부 장기의 움직임으로 인한 정상조직과 종양조직의 변화를 실시간으로 확인함으로써 보다 정확하게 방사선치료를 할 수 있다는 장점이 있다. 그동안 두개내(intracranial)종양, 폐 암, 전이성 척추 종양 등에서는 토모테라피를 통한 정위적 방사선치료가 시행되어 왔었지만,11-13) 호흡에 따른 장기의 움직임이 있는 간내 종양에 대해 토모테라피를 통한 정위적 방사선치료를 시행한 임상연구는 보고된 적이 없었다. 따라 서 이번 논문에서는 절제 불가능한 간암, 담도암, 전이성 간 암환자에게 복부압박장치를 사용하고 토모테라피를 이용하 여 정위적 방사선치료를 시행하였을 때, 복부압박장치의 유 용성과 정위적 방사선치료의 안정성을 증명하고자 하였다.
대상 및 방법 1. 대상환자 선정
2011년 11월부터 2012년 3월까지 본원의 소화기내과에서 간에 발생한 원발성 및 전이성 종양으로 진단받고 토모테라 피를 받으러 온 환자를 대상으로 하였다. 치료 전 평가를 시 행하고 선정기준에 해당하는 환자를 대상으로 규칙적인 호 흡을 할 수 있도록 호흡패턴이 녹화된 동영상을 통해 호흡훈 련을 시행하였다(Table 1, 2).
2. 모의치료조준
기존의 카우치(couch) 위에 복부압박장치 테이블(base plate, elekta, sweden)을 놓고, 몸체고정장치(fixation device, vac-loc) 를 고정하고, 그 위에 환자를 앙와위(supine) 자세로 유지시 키고 무릎고정대를 사용하여 복부의 압력을 낮추었다. 모의 치료조준장비(simulix evolution, nucletron, sweden)를 통해
Fig. 2. 2D fluroscopy image with and without diaphragm control. (A) Without diaphragm control. (B) With diaphragm control.
투시영상으로 횡격막의 자유 움직임을 관찰하고, 최소 1.5 cm 이상 횡경막의 움직임이 있는 환자들에게 복부압박장치 (diaphragm control, elekta, sweden)를 사용하였다. 복부 압박 시 압박판(plate, elekta, sweden)은 늑골 골절을 방지하기 위 해 검상돌기(xiphoid process)에서 아래방향으로 최소 4 cm의 거리를 두었다.14) 스크류(screw, elekta, sweden)를 사용하여 압박판을 누르며 환자가 불편감을 호소하지 않는 범위 내까 지, 복부의 압력을 확인하며 압박을 가하고, 투시영상으로 횡 격막의 움직임을 보며 결정하였다(Fig. 1).
치료 중 오차(interfractional error) 확인을 위해 스크류의 압박상태를 최대로 하였을 때와 2∼4 정도의 여유를 주었을 때를 비교하여 투시영상을 확인하였다(Fig. 2).
CT모의조준촬영(somatom sensation, siemens, germany)시 당일 4시간 금식하게 한 후, CT촬영 전에 십이지장과 위의 정확한 윤곽을 그리기 위해 경구용 위장관 조영제(gastrogra- fin)를 복용하게 하고, 방사선 치료계획용 CT촬영을 시행하 였다. 치료계획용 CT영상은 3 mm 슬라이스 두께로 간이 충 분히 포함되게 촬영하였다. 치료계획용 CT촬영 시행 후 내
부여유(internal margin)확인을 위해 4차원 CT촬영을 시행하 였다.
3. 치료계획
촬영된 영상은 치료계획실의 치료계획장비(pinnacle 9.0 philips, USA)와 본원의 PACS (picture archiving and commu- nication system, GE, USA)로 전송되었다. 종양을 묘사하기 전, 4D영상의 모든 상(phase)을 확인하고, 그 중 최대 흡기 (max exhalation phase, 100% exhalation phase), 최대 호기 (max inhalation phase, 0% inhalaton phase), 중간의 상(normal phase, 40% inhalation phase)을 융합(fusion)하여 횡경막의 움 직임을 고려한 종양의 여유를 설정하고자 하였다. 육안적으 로 보이는 종양과 4D영상을 통한 종양의 움직임을 고려하여 육안적 종양체적(gross tumor volume, GTV)으로 정의하였고, GTV주변으로 균일하게 5∼7 mm의 여유를 주어 치료계획용 종양체적(planning target volume, PTV)으로 설정하였다. 손 상위험장기(organs at risk)를 묘사하고, 그 중 십이지장과 위 는 3 mm의 여유를 주어 치료계획용 손상위험장기 체적
Table 3. Prescription of tumor
No. of Fx. SBRT* Routine
4 BED† α/β=10 (Gy) 5 BED α/β=10 (Gy) 20 BED α/β=10 (Gy)
GTV‡ (Gy) 9 68.4 8 72 2.5 62.5
PTV§ (Gy) 8 57.6 7 59.5 2.25 55.12
*Stereotactic body radiotherapy, †Biologically equivalent dose, ‡Gross tumor volume, §Planning target volume.
Table 4. Limitation for constraints of organs at risk
No. of fractions 4 fractions or 5 fractions 20 fractions
Organs at risk Constraints
Normal liver ≥800 cm3 of normal liver receives ≤15 Gy Remained_liver mean ≤26 Gy Duodenum, stomach, bowel Dmax＜24 Gy or Dmax＜26 Gy Dmax＜42.24 Gy
Spinal cord Dmax＜18 Gy or Dmax＜20 Gy Dmax＜42.24 Gy
Fig. 3. Megavoltage computed tomography (MVCT) verification through adaptive planning station.
Fig. 4. Redelineating liver and bowel_organ using Mim_vista.
(planning organ at risk volume)을 설정하였다.
그 중 손상위험장기(즉 십이지장, 위, 대장)의 거리가 종양 으로부터 최소 1 cm 이상인 환자들을 1군(d≥1)으로 설정하였 고, TOMO 치료계획장비(Hi-Art Tomo planning station Tomo HD ver. 1.0.1, USA)로 2.5 cm 또는 5 cm field width, 0.123 또는 0.143 pitch를 사용하여 4∼5회 정위적 방사선치료를 계획하였다. 손상위험장기(즉 십이지장, 위, 대장)의 거리가 종양으로부터 1 cm 미만인 환자들을 2군(d＜1)으로 설정하 였고, 본원에서 시행중인 일반적인 20회의 프로토콜을 사용 하여, 2.5 cm 또는 5 cm field width, 0.172, 0.215 pitch를 사 용하여 치료계획 하였다(Tabel 3, 4).
4. 치료 및 확인
치료부위 확인을 위해 사용되는 MVCT를 통해 MVCT 영
상과 kilo-voltage computed tomograpy (KVCT) 영상을 일차 적으로 골격구조 셋팅(bone-technique)으로 융합하였고, 이차 적으로 간을 보며 영상을 재조정 하였다(Fig. 3).
MVCT 확인 중 방사선치료 준비오차(setup variation)가 1.5 cm 이상 차이가 나면 환자 셋업을 다시 시행하였다. 방 사선치료 시작부터 1군(d≥1)은 4회, 2군(d＜1)은 10회까지 의 MVCT 영상을 얻었다. 보정 방사선치료 계획시스템(Hi- Art adaptive planning station Tomo HD ver. 1.0.1, USA)에서 치료 시 보정된 영상(adaptive image)을 영상변형(deformable registration)이 가능한 프로그램인 Mim_vista (Mimsoftware, ver. 5.4, USA)로 전송하고, 두 영상을 융합, 변형하였다(Fig.
4). 손상위험장기 중 십이지장, 위, 소장, 대장을 합쳐서 대장 장기(bowel_organ)로 정의하고, 보정영상에서 간과 대장장기 의 위치가 다르면, 수정하여 묘사(delineate)한 뒤 보정 방사 선치료 계획시스템으로 재전송하였다. 보정 방사선치료 계획
Fig. 5. Evaluation adaptive dose after dose calculation in adaptive planning station.
Table 5. Results of setup variation after MVCT* fusion with KVCT†
No. of patients X (mm) Y (mm) Z (mm) Roll (mm)
1st group (d≥1) 1 －0.42 4.70 2.69 －0.35
2 －2.31 －5.43 －0.67 －0.48
3 1.38 －0.30 3.18 0.13
2nd group (d＜1) 4 0.88 －1.92 －1.48 －0.21
5 －1.59 5.70 －0.06 0.25
6 －1.89 －0.42 －0.42 －0.42
Total patients Average －0.66 0.39 0.71 －0.18
Standard deviation 1.53 4.17 1.74 0.30
1st group (d≥1) Average －0.45 －0.35 1.73 －0.23
Standard deviation 1.84 5.07 2.09 0.32
2nd group (d＜1) Average －0.87 1.12 －0.32 －0.13
Standard deviation 1.52 4.03 0.23 0.34
Pitch and Yaw are not considered, *Megavoltage computed tomography, †Kilovoltage computed tomography.
시스템에서 수정된 간과 대장장기의 선량을 재계산하여 보 정선량을 평가하였다(Fig. 5).
5. 셋업오차 분석 및 보정선량 분석
1군 환자는 4회, 2군 환자는 10회 각각의 보정된 영상에서 카우치의 X, Y, Z, roll의 변화된 값을 통해 셋업의 오차를 분 석하였다.
1군과 2군에서 종양의 치료계획선량과 보정선량의 차이를 GTV, PTV에 대해 각각 3%가 차이나는 체적의 비율(Vdiff3%) 과 5%가 차이나는 체적의 비율(Vdiff3%)로 평가, 분석하였다.
손상위험장기에 대해서도 1군과 2군의 대장장기의 최대선량 차이율로 평가, 분석하였다.
결 과 1. 평균 셋업오차
MVCT를 통해 분석한 1군과 2군의 평균 셋업오차는 각각
－0.45±1.84 mm, －0.87±1.52 mm (좌-우), 0.35±5.07 mm, 1.12±4.03 mm (상-하), 1.73±2.09 mm, －0.32±0.23 mm (전-후), －0.23±0.32 degrees, 0.13±0.34 degrees (roll)였다.
환자들의 평균셋업 오차는 －0.66±1.53 mm (좌-우), 0.39±
4.17 mm (상-하), 0.71±1.74 mm (전-후), －0.18±0.30 de- grees (roll)였다(Table 5).
2. 선량 차이율 변화
보정방사선 치료계획을 통한 선량차이는 1군(d≥1)에서
Vdiff3% 중 GTV는 0.78±0.05%, PTV는 9.97±3.62%, Vdiff5%
중 GTV는 0.0%, PTV는 2.9±0.95%이고, 대장장기의 최대선 량의 차이율은 －6.85±1.11%였다. 2군(d＜1)에서 Vdiff3% 중 GTV는 1.62±0.55%, PTV는 8.61±2.01%, Vdiff5% 중 GTV는 0.0%, PTV는 5.33±2.32%였고, 대장장기의 최대선량 차이율 은 28.33±24.41%였다(Table 6, 7).
고안 및 결론
간내 종양은 횡격막의 움직임에 따라 종양의 움직임이 큰 곳이고, 움직임을 줄여 치료하기 위한 노력은 계속 되고 있 다. 그 중, 움직임을 파악하고 그 움직임의 구간에 치료하는 호흡동조치료(respiration gating radiotherapy)와, 영상을 확인 하며 치료하는 영상유도치료(image guided radiotherapy) 등 이 정확한 치료를 위해 사용되고 있다. 간내 종양은 CT영상
Table 6. Results of target’s dose difference rate No. of
patients GTV PTV
1st group (d≥1) 1 Vdiff3%* 0.7 14.11 Vdiff5%† 0.00 3.89
2 Vdiff3% 0.83 8.34
Vdiff5% 0.00 2.80
3 Vdiff3% 0.78 7.45
Vdiff5% 0.00 2.00
Average Vdiff3% 0.78 9.97
Vdiff5% 0.00 2.90
Standard deviation
Vdiff3% 0.05 3.62
Vdiff5% 0.00 0.95
2nd group (d<1) 4 Vdiff3% 1.72 7.99
Vdiff5% 0.00 4.10
5 Vdiff3% 1.02 6.99
Vdiff5% 0.00 3.88
6 Vdiff3% 2.11 10.86
Vdiff5% 0.00 8.01
Average Vdiff3% 1.62 8.61
Vdiff5% 0.00 5.33
Standard deviation
Vdiff3% 0.55 2.01
Vdiff5% 0.00 2.32
*Volume of 3% difference of dose, †Volume of 5% difference of dose.
Table 7. Results of OAR*’s max dose difference rate No. of patients OAR’s max dose
difference rate
1st group (d≥1) 1 －8.1
2 －6.45
3 －6.0
Average －6.85
Standard deviation
1.11
2nd group (d＜1) 4 6.67
5 23.53
6 54.78
Average 24.33
Standard deviation
24.41
*Organs at risk.
에선 판명이 잘 안 되는 경우가 많아 자기공명영상을 참고하 여 종양의 윤곽을 묘사할 때가 많은데, 복부압박으로 인한 간의 변형이 생기면 종양의 위치를 구별해 내기 어려운 문제 가 있을 수 있다. 또한, 간암환자 특성상 환자분들의 전신수 행능력이 부족한 분(ECOG＞2, eastern cooperative oncology group)들이 많아 복부압박장치 사용을 미루어 왔었다. 하지 만, 치료의 효과를 높이기 위한 정위적 방사선치료를 본원의 토모테라피로 시행하기 위해선 횡경막의 움직임을 줄일 수 있는 방법이 필요했다. 이번 연구에선 위에서 언급한 문제를 해결하기 위해 환자를 선별하여 복부압박장치를 사용하였고, 연구에 포함된 환자의 간내종양의 위치상 복부압박으로 인 한 간의 변형은 없었고, 종양의 위치를 판별하기 어려운 상 황은 생기지 않았다. 호흡훈련을 하는 것이 호흡을 줄이는 데 도움이 될 수 있을지에 대해서 아직 논란이 있지만, 대부분 호흡훈련을 잘했던 환자분들이 복부압박시에도 더 안정된 호흡양상을 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 복부압박장치를 사용해도 움직임이 불규칙한 환자를 대상으로 자가 호흡을 확인할 수 있는 장비를 함께 사용하는 연구도 추후에 진행할 것이다.
영상을 검증하는 MVCT 촬영시 간 전체를 촬영하면 부분
을 촬영하여 검증할 때보다 MVCT 시행 시간이 늘어나겠지 만, 간 전체가 위 아래 뿐만 아니라 전후, 좌우 움직이는 것 을 감안한다면, 간 전체를 하나의 랜드마크로 사용하는 것이 복부압박시에 더 정확할 것으로 보인다. 1군과 2군간의 평균 셋업오차는 차이가 없었고, 전체 환자 평균셋업 오차는 과거 본원의 연구 중에 26명의 환자를 대상으로 첫 치료부터 10번 째까지의 MVCT 영상을 비교하여 분석한 결과 평균 0.45±
2.04 mm (좌-우), 0.97±4.06 mm (상-하), 8.38±4.67 mm (전-후)로 보고 되었던 결과 보다 나은 결과를 보였다.15) 최 근에 대한방사선치료학회지에 발표된 bodyfix system을 사용 하여 횡경막의 움직임을 줄였던 연구에서 아무것도 사용하 지 않았을 때와 비교했을 때에도 그 움직임이 작은 것을 알 수 있었다.16)
종양에서 선량차이체적의 비율은 어떤 결과를 유추하기 어려운 값들이었고, 단지 GTV보다 PTV에서 차이가 더 컸던 것은 손상위험장기의 선량을 낮추기 위해 PTV의 최소선량 (minimum dose)의 제한치(constraint)를 낮게 주었기 때문인 것으로 보인다.
대장장기의 최대선량 차이율은 유의한 값을 나타내었는데 1군의 환자들이 좀 더 안정적으로 치료 될 수 있을 것으로 사료된다. 대장장기의 최대선량의 차이율이 1군에서 낮게 나 타난 이유는 소분할 조사를 위해 손상위험장기의 선량이 종 양선량에 비해 좀 더 낮은 비율(대략 15% 이하)의 적은 선량 으로 제한치를 주었기 때문에 손상위험장기 주변에 저선량 영역이 더 넓게 분포되게 되어 대장장기의 선량을 낮춘 것으 로 보인다. 본 연구가 비록 많은 환자를 대상으로 적용한 것 은 아니지만, 본 연구의 결과에 비추어 보면 치료 셋업의 차
이도 크지 않았고, 손상위험장기 선량에도 크게 영향을 미치 지 않았다. 단지 치료계획용 CT영상이 4D영상의 어느 상 (phase)인지에 따라 영상융합시 참고해야 할 것이고, 복부압 박에도 불구하고 움직였던 횡경막의 거리를 참고해서 영상 을 융합해야 오차를 줄일 수 있을 것으로 보인다.
복부압박장치를 통한 간암의 방사선치료시 MVCT를 통한 환자 셋업오차는 평균 ±5 mm 이하였고, 압박을 하고 움직 임을 줄여도 최소 5 mm 이상 횡경막의 움직임이 있는 것을 감안하면 셋업오차가 크지 않았음을 알 수 있었고, 과거 본 원의 연구 중 복부압박장치 없이 영상을 융합한 때보다 움직 임이 감소한 것을 알 수 있다. 1군과 2군에서 종양 즉, GTV, PTV의 선량차이율은 크지 않았고, 1군(d≥1)과 2군(d＜1)의 대장장기 최대선량의 차이율은 최대 35% 이상의 차이를 보 였고, 1군(d≥1)이 2군(d＜1)보다 대장장기 최대선량의 차이 율의 오차범위가 작았다.
따라서 간내 종양과 손상위험장기의 거리가 최소 1 cm 이 상 유지된다면 정위적 방사선치료를 진행함에 복부압박장치 가 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.
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Abstract
Usefulness of Abdominal Compressor Using Stereotactic Body Radiotherapy with Hepatocellular Carcinoma Patients
Joong-Yeol Woo, Joo-Ho Kim, Joon-Won Kim, Jong-Geal Baek, Kwang-Soon Park, Jong-Min Lee, Dong-Min Son, Sang-Kyoo Lee, Byeong-Chul Jeon, Jeong-Hee Cho Department of Radiation Oncology, Yonsei Cancer Center, Yonsei University Health System, Seoul, Korea Purpose: We evaluated usefulness of abdominal compressor for stereotactic body radiotherapy (SBRT) with un- resectable hepatocellular carcinoma (HCC) patients and hepato-biliary cancer and metastatic liver cancer patients.
Materials and Methods: From November 2011 to March 2012, we selected HCC patients who gained reduction of diaphragm movement ＞1 cm through abdominal compressor (diaphragm control, elekta, sweden) for HT (Hi-Art Tomotherapy, USA). We got planning computed tomography (CT) images and 4 dimensional (4D) images through 4D CT (somatom sensation, siemens, germany). The gross tumor volume (GTV) included a gross tumor and margins considering tumor movement. The planning target volume (PTV) included a 5 to 7 mm safety margin around GTV. We classified patients into two groups according to distance between tumor and organs at risk (OAR, stomach, duodenum, bowel). Patients with the distance more than 1 cm are classified as the 1st group and they received SBRT of 4 or 5 fractions. Patients with the distance less than 1 cm are classified as the 2nd group and they received tomotherapy of 20 fractions. Megavoltage computed tomography (MVCT) were performed 4 or 10 fractions. When we verify a MVCT fusion considering priority to liver than bone-technique. We sent MVCT images to Mim_vista (Mimsoftware, ver .5.4. USA) and we re-delineated stomach, duodenum and bowel to bowel_organ and delineated liver. First, we analyzed MVCT images to check the setup variation. Second we compared dose diffe- rence between tumor and OAR based on adaptive dose through adaptive planning station and Mim_vista.
Results: Average setup variation from MVCT was －0.66±1.53 mm (left-right) 0.39±4.17 mm (superior-inferior), 0.71±1.74 mm (anterior-posterior), －0.18±0.30 degrees (roll). 1st group (d≥1) and 2nd group (d＜1) were similar to setup variation. 1st group (d≥1) of Vdiff3% (volume of 3% difference of dose) of GTV through adaptive planing station was 0.78±0.05%, PTV was 9.97±3.62%, Vdiff5% was GTV 0.0%, PTV was 2.9±0.95%, maximum dose diffe- rence rate of bowel_organ was －6.85±1.11%. 2nd Group (d＜1) GTV of Vdiff3% was 1.62±0.55%, PTV was 8.61±
2.01%, Vdiff5% of GTV was 0.0%, PTV was 5.33±2.32%, maximum dose difference rate of bowel_organ was 28.33±
24.41%.
Conclusion: Despite we saw diaphragm movement more than 5 mm with flouroscopy after use an abdominal com- pressor, average setup_variation from MVCT was less than 5 mm. Therefore, we could estimate the range of setup_error within a 5 mm. Target’s dose difference rate of 1st group (d≥1) and 2nd group (d＜1) were similar, while 1st group (d≥1) and 2nd group (d＜1)’s bowel_organ’s maximum dose difference rate’s maximum difference was more than 35%, 1st group (d≥1)’s bowel_organ’s maximum dose difference rate was smaller than 2nd group (d＜1). When applicating SBRT to HCC, abdominal compressor is useful to control diaphragm movement in selected patients with more than 1 cm bowel_organ distance.
Key words: hepatocellular carcinoma, tomotherapy, stereotactic body radiotherapy, abdominal compressor
