The Patient Specific QA of IMRT and VMAT Through the AAPM Task Group Report 119

* 접수일(2012년 7월 3일), 심사일(2012년 8월 9일), 확정일(2012년 9월 11일)

교신저자: 김연래(689-784) 울산광역시 울주군 웅촌면 대학길 9 춘해보건대학교 방사선과

TEL : 052-270-0233, FAX : 052-270-0238 E-MAIL : [email protected]

AAPM TG-119 보고서를 통한 세기조절방사선치료(IMRT)와 부피적세기조절회전치료(VMAT)의 치료 전 환자별 정도관리

- The Patient Specific QA of IMRT and VMAT Through the AAPM Task Group Report 119 -

인제대학교 상계백병원 방사선종양학과 ․ 춘해보건대학교 방사선과¹⁾ 강동진ᆞ정재용ᆞ김종하ᆞ박 승ᆞ이근섭ᆞ손승창ᆞ신영주ᆞ김연래¹⁾

― 국문초록 ―

본 연구에서는 AAPM TG-119 보고서를 통해 본원에 도입된 세기조절방사선치료(IMRT)와 부피적세기조절 회전치료(VMAT)의 치료 전 환자별 정도관리(patient specific QA)를 시행하고자 하였다.

본원의 치료계획장치를 이용해 각각의 치료계획을 수립하여 절대선량은 표적 및 위험장기에 전리함을 이 용해 측정하였고 상대선량분포는 DELTA^4PTbi-planar diode array를 사용하여 측정하였다. 치료계획의 평가는 선량체적히스토그램을 이용하였고 선량검증은 측정값과 계산값을 비교하여 시행하였다.

치료계획평가에서 전립선의 경우에는 두 치료법 모두 표적과 위험장기의 목표선량에 도달하였으며 두경부 와 Multi target의 경우, 세기조절방사선치료는 표적에서는 목표선량에 도달하지 못하였지만 부피적세기조절 회전치료는 표적과 위험장기 모두 목표선량에 도달하였다. C-shape(easy)은 두 치료법이 표적과 위험장기 모 두 목표선량에 도달하였고, C-shape(hard)의 경우엔, 두 치료법이 표적에서는 목표선량에 도달하였으나 위험 장기에서는 목표선량에 도달하지 못하였다.

절대선량평가에서는 세기조절방사선치료의 경우 평균오차율의 평균값이 표적에서 1.24±2.06%, 위험장기 에서 1.4±2.9%였고 신뢰구간은 표적에서 3.65%, 위험장기에서 4.39%였다. 부피적세기조절회전치료는 평균 오차율의 평균값이 표적에서 2.06±0.64%, 위험장기에서 2.21±0.74% 였고 신뢰구간은 표적에서 4.09%, 위 험장기에서 3.04%로 두 치료법 모두 제안된 허용기준인 표적에서 4.5%, 위험장기에서 4.7% 이내였다.

상대선량평가에서는 세기조절방사선치료의 경우 허용기준을 통과하는 감마인덱스의 평균값은 98.3±1.5%

였고 신뢰구간은 3.78%였다. 부피적세기조절회전치료의 경우엔 평균값이 98.2±1.1%였고 신뢰구간은 3.95%

로 두 치료법 모두 제안된 허용기준인 7.0% 이내였다.

따라서 이번 연구에서 실시한 시험을 통해 본원의 세기조절방사선치료와 부피적세기조절회전치료가 보고 서에서 제안된 허용기준에 모두 부합하고 사용에 적합함을 확인할 수 있었다.

중심 단어 : 세기조절방사선치료, 부피적세기조절회전치료, 환자정도관리

Ⅰ. 서 론

방사선치료의 궁극적인 목표는 표적체적에 충분한 치 료선량을 조사하면서 동시에 주변 정상조직에 선량을 최 소화 하는 데 있다¹⁾. 최근에는 이러한 목표를 달성하기 위해 전통적 방사선치료(Conventional Radiation The‐

rapy)에서 시작하여 입체조형방사선치료(3D Conformal Radiation Therapy), 세기조절방사선치료(Intensity Mo‐

dulated Radiation Therapy : IMRT), 영상유도방사선치 료(Image Guided Radiation Therapy : IGRT), 부피적 세기조절회전치료(Volume Modulated Arc Therapy : VMAT)에 이르기까지 다양한 기술들이 개발되었다. 그리 고 세기조절방사선치료나 부피적세기조절회전치료 방법은 임상에 빠르게 적용되어 최근에는 보편적인 치료법으로 자리 잡아가고 있다²⁾.

세기조절방사선치료는 정상조직이 종양 및 치료표적에 근접하고 있는 경우 방사선량의 세기를 조절하여 종양에 선량을 집중시키고 정상조직에 영향을 최소화함으로써 효 과적으로 치료할 수 있다³⁾. 정상조직 및 표적에 방사선세 기를 조절하기 위해 방사선세기가 서로 다른 여러 작은 세그먼트(segment)로 나누어 조사한다. 그러나 세기조절 방사선치료 조사면이 기존 방사선치료 방법에 비해 여러 방향에서 치료하고, 세그먼트도 50~70개 이상 사용하므 로 치료시간과 모니터유니트양도 증가한다.

부피적세기조절회전치료는 세기조절방사선치료의 확장 된 치료방법으로 표적을 중심으로 갠트리가 회전하고 다 엽콜리메이터의 모양이 변화하면서 치료하는 방법이다⁴⁾. 선량 및 조사범위가 환자 개개인에 맞춰 최적화 함으로서 세기조절방사선치료와 같거나 좀 더 우수한 효과를 내면 서도 모니터유니트양을 감소시킨다. 그러므로 장비의 부 하가 줄고 세기조절방사서선치료에 비해 상대적으로 치료 시간을 단축시킬 수 있어 발생 가능한 오차를 줄일 수 있 는 이점이 있다⁵⁾.

그러나 세기조절방사선치료나 부피적세기조절회전치료 방법들이 여러 장점이 있지만 정확한 치료가 구현되지 않 을 경우 심각한 장해 발생 가능성도 함께 가지고 있다.

그래서 세기조절방사선치료나 부피적세기조절회전치료의 성공적 수행을 위해서는 정확하고 체계적인 정도관리가 필요하다^6~7).

장비의 정도관리는 치료장비, 치료계획장치 그리고 다 엽콜리메이터 등을 포함하는 기계적인 정도관리와 선량분 포와 관련된 주기적인 정도관리가 필요로 한다. 그리고 세기조절방사선치료와 부피적세기조절방사선치료의 정도

관리는 치료계획부터 방사선조사까지 발생 가능 한 모든 오차를 미리 예측하고 예방하기 위해 치료 전 필수적으로 시행하고 있다^8~10). 여러 가지 장비가 정도관리를 위해 사용되고 있으며, 관심부위의 선량을 측정하는 절대선량 평가(absolute dose evaluation)방법과 선량분포도를 비 교하는 상대선량평가(relative dose evaluation)방법이 주로 사용된다.

그러므로 본 연구의 목적은 세기조절방사선치료와 부피적 세기조절회전치료의 치료계획을 미국의학물리학회(AAPM) 에서 제안된 AAPM TG-119 보고서와 같이 설정하고, 절대 적 선량평가와 상대적 선량평가가 정도관리를 위해 제안된 내용과의 정확성에 대해 평가하였다¹¹⁾.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 장비 및 재료

120개 다엽콜리메이터가 장착된 선형가속기(Clinac iX, VARIAN, Palo Alto)를 사용하였고, 치료정보 전달을 위 해 ARIA R&V(Record and Verify) system을 사용하였 다. 최근 국내 많은 임상에서 사용되고 있는 Varian사의 Rapidarc나 Electa사의 VMAT은 갠트리속도, 선량률, 다 엽콜리메이터의 모양을 동시에 변화시키며 최적의 선량분 포를 형성시켜 종양조직에는 최대선량을 정상조직에는 최 소선량을 전달한다. 그러나 본 연구에 사용되는 선형가속 기와 ARIA system은 갠트리속도와 선량률의 변화는 지 원하지 않고 일정한 갠트리속도와 선량률만이 가능한 세 기조절회전치료장치이다. 측정용 팬텀은 세기조절방사선 치료용 팬텀(I’mRT Phantom, IBA Dosimetry, Ger‐

many)을 사용하였고 치료계획에 사용될 영상획득은 전산 화단층모의치료장치(Sensation Open, Siemens, Germa‐

ny)를 이용하였다.

2. 정도관리를 위한 치료계획

세기조절방사선치료와 부피적세기조절회전치료의 치료 계획은 치료계획장치(Oncentra Ver. 4.1, Nucletron BV, Netherland)를 사용하였고 이 치료계획장치는 회전치료 가 가능한 모든 선형가속기에서 사용이 가능하다. 회전방 향은 싱글아크와 듀얼아크가 가능하고 갠트리속도와 선량 률 변화가 가능하며 갠트리간격, 갠트리속도와 선량률변 화, 치료시간조절 등을 사용자가 선택할 수 있는 장점이

Table 1. Specific parameter for VMAT plan

Specification parameter Value

Maximum gantry speed 4.8 deg/sec

Maximum dose rate 600 MU/min

Gantry rotation per maximum MU 4.8 MU/deg Gantry rotation per minimum MU 0.1 MU/deg MLC leaf travel per minimum MU 0.3 MU/cm

Minimum MLC leaf static gap 0.0 cm

Minimum MLC leaf moving gap 0.1 cm

Maximum MLC leaf speed 2.2 cm/sec

Fig. 1. Screen captured image of planning contours (a) Multi-target, (b) Prostate, (c) H&N, (d) C-shape

(a) Multi target (b) Prostate

(c) H & N (d) C-shape

있다(Table 1).

부피적세기조절회전치료의 단점은 세기조절방사선치료 에 비해 선량계산시간이 길고 치료계획시간이 오래 걸린 다는 점이다. 그러나 Oncentra Masterplan VMAT RTP 는 GPU(Graphic Processing Unit)를 장착하여 치료계획 시간을 기존에 비해 단축 시킬 수 있다¹²⁾.

정도관리를 위한 치료계획은 AAPM에서 제공하는 구조 세트(structure sets)를 이용하였고 Fig. 1.과 같이 Multi -target, 전립선(prostate), 두경부(head & neck), C- shape(Easy), C-shape(Hard) 총 5가지를 대상으로 각각 표적과 위험장기를 설정하였다. 에너지는 6 MV 광자선을 사용하고 각각의 구조세트에 대해 처방선량은 180~200 cGy를 사용하였다. 세기조절방사선치료계획은 7문 또는 9문을 같은 간격으로 설정하였으며 빔전달방식은 step and shoot 방식을 사용하였다. 부피적세기조절회전치료 의 회전방향은 전립선과 Multi-target의 경우 싱글아크 로 나머지의 경우 듀얼아크를 사용하였고 갠트리간격은 4°, 빔조사시간은 120초를 사용하였다.

선량 제한치는 두 치료법 모두 DVOs(Dose Volume Objectives)를 사용하여 같은 조건으로 설정하였고 선량계 산알고리즘은 Collapsed cone convolution algorithm을 사 용하였다¹³⁾. 계산시 격자크기(calculation grid size)는 X, Y, Z 모든 방향에서 2 mm를 사용하였고 각각의 치료계획에 대한 최적화는 TG-119에 제시된 조건을 사용하였다¹¹⁾.

Fig. 2. Display of phantom set up

(a) Point dose measurement with ion chamber, (b) Dose distribution measurement with bi-planar diode array

(a) (b)

Table 2. Measurement point in phantom

Test Dose region Measurement point

Multi target

High Isocenter

Low 4 cm superior

Low 4 cm inferior

Prostate High Isocenter

Low 2.5 cm posterior

H&N High Isocenter

Low 4 cm posterior

C-shape (easy) High 2.5 cm anterior

Low Isocenter

C-shape (hard) High 2.5 cm anterior

Low Isocenter

3. 이온전리함을 이용한 절대평가

절대선량을 측정하기 위해 유효부피가 작은 이온전리함 (CC13, IBA, Sweden)과 전위계(Dose 1, IBA, Sweden)를 사용하였다(Fig. 2.). 처방선량을 전달하기 위한 모니터유 니트값은 전산화 치료계획 장치를 통해 계산하고, 정도관 리 시 TG -119의 권고안에 따라 측정 전에 조사야 크기 가 10×10 ㎠ 조사면으로 전위계의 전하량(nC)을 전리함 으로 측정하였다. 절대선량평가는 Table 2.와 같이 각 측 정지점에서 이온전리함을 이용해 측정된 점선량과 치료계 획장치에서 계산한 선량을 비교하였다. 각 지점에서 측정 된 선량값은 TG-119 권고안에 따라 상대오차(%diff)와 오 차의 평균값(mean), 표준편차( σ )를 구하고 다음 식에 의 해 신뢰구간을 구하였다.

% _diff= D _measured- D_calc

D _prescrip ×100 (1)

Confidence lim = |mean| + 1.96σ (2)

4. Bi-planar diode array를 이용한 상대평가 상대선량분포 측정을 위해 Delta^4PT Bi-planar diode array (Scandidos AB, Sweden)를 이용하였다(Fig. 2.).

Delta^4PT는 직경이 22 cm, 길이가 40 cm 인 원통형 PMMA 재질의 팬텀으로 내부에 1069개의 p-type diode 가 배열된 2개의 평판이 직교로 배열되어 있다. 실제 직 경은 20×20 cm²이고 중앙 6×6 cm²은 5 mm 간격으로, 그 외에는 10 mm 간격으로 구성되어 있다. 가속기의 출 력변화량에 따른 Delta^4PT의 교정값을 구하기 위해 치료 계획장치에서 10×10 cm²인 좌우대칭조사면을 생성하여 정도관리 전과 측정 전에 교정을 시행하였다¹³⁾.상대선량 분포는 Delta^4PT에서 측정한 선량분포와 치료계획시스템 에서 계산한 선량분포를 비교하였다. 감마인덱스법을 사 용하였고¹⁴⁾ 허용기준은 3 mm/3%로 하였다. 각각의 측정 위치에서 감마인덱스가 1이하로 허용기준을 통과하는 비 율을 구하고 전체평균과 표준편차를 구하여 다음과 같은 식으로 신뢰구간을 획득하였다.

Confidence lim = |100 - mean| + 1.96σ (3)

Ⅲ. 결 과

1. 치료계획평가

Table 3.에 나타나 있듯이 전립선의 경우 두 치료법 모두 모든 표적과 모든 위험장기에서 목표선량에 도달하

Table 4. Absolute dose measurement with ion chamber Structure

set Location Pres. (cGy) Measured dose(cGy) Planned dose(cGy) High. Low.

IMRT VMAT IMRT VMAT IMRT VMAT IMRT VMAT

Multi Target^†

Iso.

200

206.3 202.1 206 204 0.20 0.95 N/A N/A

4 cm sup. 131.3 131.4 135 136 N/A N/A 1.90 2.30

4 cm inf. 78.5 73.5 70 78 N/A N/A 4.30 2.25

Prostate^† Iso.

180 192.7 191.2 192 193 0.40 1.00 N/A N/A

2.5 cm post. 134.5 146.2 134 150 N/A N/A 0.30 2.11

H&N^‡ Iso.

200 197.4 200.2 204 205 3.30 2.40 N/A N/A

4 cm post. 137.7 164.3 139 161 N/A N/A 0.70 1.65

C-shape (easy) ^‡

2.5 cm ant

200 205.6 221.5 203.4 215 1.10 3.25 N/A N/A

Iso. 63.5 68.9 62.1 63 N/A N/A 0.70 2.95

C-shape (hard) ^‡

2.5 cm ant

200 208.7 218.4 206.3 213 1.20 2.70 N/A N/A

Iso. 44.3 51.2 43.3 47 N/A N/A 0.50 2.10

Mean 1.24 2.06 1.40 2.21

STD 1.23 1.04 1.53 0.42

CL 3.65 4.09 4.39 3.04

Abbreviation

Iso. : isocenter, sup. : superior, inf. : inferior, ant. : anterior, post. : posterior, STD : standard deviation, CL : confidence limit, Pres. : Prescribed dose, High. : High dose region relative error, Low. : Low dose region relative error

†Single arc VMAT / ^‡Dual arc VMAT

Table 3. TG-119 planning goal and result

Structure set Planning parameter Plan goal Plan result

VMAT IMRT

Multi target

Central Target D99 >5000 5014 4994

Central Target D10 <5300 5300 5380

Sup. Target D99 >2500 2544 2960

Sup. Target D10 <3500 3422 3586

Inf. Target D99 >1250 1241 1737

Inf. Target D10 <2500 2354 2389

Prostate

Prostate D95 >7560 7599 7604

Prostate D5 <8300 8198 8206

Rectum D30 <7000 6600 6249

Rectum D10 <7500 7271 7116

Bladder D30 <7000 5127 5307

Bladder D10 <7500 6740 6838

H & N

PTV D90 >5000 5008 4979

PTV D99 >4650 4875 4839

PTV D20 <5500 5304 5270

Cord Max <4000 3954 4000

Lt. Parotid D50 <2000 1933 1880

Rt. Parotid D50 <2000 1905 1883

C-shape(easy)

PTV D95 >5000 5024 5037

PTV D10 <5500 5421 5438

Core D10 <2500 2411 2430

C-shape(hard)

PTV D95 >5000 4997 5001

PTV D10 <5500 5446 5474

Core D10 <1000 1618 1639

였다. 두경부의 경우엔 세기조절방사선치료는 PTV90% 표 적에서만 근소한 차이로 목표선량에 도달하지 못하였고 나머지 표적과 모든 위험장기에서는 목표선량에 도달하였

다. 부피적세기조절회전치료는 모든 표적과 모든 위험장 기에서 목표선량에 도달 하였다. Multi target의 경우엔 세기조절방사선치료는 표적에서는 목표선량에 도달하지

Table 5. Relative dose measurement with bi-planar diode array

Test Location Prescribed

dose(cGy)

% Gamma pass

IMRT VMAT

Multi target^†

Iso.

200 98.10 97.20

4 cm sup.

4 cm inf.

Prostate^† Iso.

180 99.80 99.30

2.5 cm post.

H & N^‡ Iso.

200 97.20 97.20

4 cm post C-shape(easy)^‡ 2.5 cm ant.

200 97.50 97.50

Iso.

C-shape(hard)^‡ 2.5 cm ant

200 98.90 98.90

Iso.

Mean 98.30 98.02

STD 1.06 1.00

CL 3.78 3.95

Abbreviation

Iso. : isocenter, sup. : superior, inf. : inferior, ant. : anterior, post. : posterior, STD : standard deviation, CL : confidence limit

†Single arc VMAT / ‡Dual arc VMAT

못하였지만 부피적세기조절회전치료는 모든 위치에서 목 표선량에 만족하였다. C-shape(easy)은 두 치료방법이 표적과 위험장기 모든 위치에서 목표선량에 도달하였지만 C-shape(hard)의 경우 두 치료방법 모두 표적용적에서 는 목표선량에 도달하였지만 위험장기에서는 목표선량에 도달하지 못하였다.

2. 선량검증

Table 4.는 이온전리함을 이용한 절대선량평가를 보여 주고 있다. 세기조절방사선치료의 경우 표적에서 선량오 차율의 최대값이 3.3%, 최소값이 0.2%였고 평균값은 1.24±2.06%였다. 위험장기에서의 선량오차율은 최대값 이 4.3%, 최소값이 0.3%였고 평균값은 1.4±2.9%였다.

신뢰구간은 표적에서 3.65%, 위험장기에선 4.39%였다.

부피적세기조절방사선치료의 경우엔 표적에서 선량오차율 의 최대값이 2.7%, 최소값이 0.95%였고 평균값은 2.06

±0.64% 였다. 위험장기에서의 선량오차율은 최대값이 2.95%, 최소값이 1.65%였고 평균값은 2.21±0.74%였다.

신뢰구간은 표적에서 4.09%, 위험장기에선 3.04%로 두 치료법 모두 TG-119에서 제시한 표적과 위험장기에 대한 허용기준인 표적에서 4.5%, 위험장기에서 4.7% 이내에 모두 만족하였다.

Table 5.는 Bi-planar diode array를 이용한 상대선 량평가를 보여주고 있다. 세기조절방사선치료의 감마인덱 스 허용기준을 통과하는 최대비율은 전립선에서 99.8%, 최소비율은 두경부에서 97.2%였으며 평균비율은 98.3±

1.5%이고 신뢰구간은 3.78%(96.22% pass rate)였다. 부 피적세기조절회전치료의 허용기준 최대비율은 전립선에서 99.3%, 최소비율은 Multi target과 두경부에서 97.2%였고 평균비율은 98.2±1.1%, 신뢰구간은 3.95%(96.05% pass rate)로 두 치료법 모두 TG-119에서 제시한 허용기준 평 균비율 7.0%(93% pass rate) 이내에 모두 만족하였다 (Fig. 3.).

Ⅳ. 고찰 및 결론

본 연구에서는 세기조절방사선치료의 commissioning 및 정도관리를 위해 TG-119에서 제시된 일련의 표준화된 시험을 통하여 본원의 세기조절방사선치료와 부피적세기조

절회전치료의 환자 정도관리를 이온전리함과 Bi-planar diode array를 이용하여 수행하였다. 세기조절방사선치료 와 부피적세기조절회전치료 모두 다엽콜리메이터의 계획 된 위치로의 동적 움직임을 통해 종양조직에 고 선량을 조사하고 주변의 정상조직에는 최저선량을 조사하는 치료 법으로 다른 치료법에 비해 고 선량이 입사되기 때문에 정도관리는 매우 중요하다.

치료계획평가에서는 부피적세기조절회전치료와 세기조 절방사선치료는 각각 4가지, 2가지 대상에서 만족하였고 나머지 대상에서는 근소한 차이를 보이며 대체적으로 만 족할 만한 결과를 나타내었다.

절대선량검증의 몇몇 대상에서는 약간의 오차를 보였 지만 결과값 모두 TG-119에서 제안하고 있는 95% 신뢰 구간내에 존재하였고 본원의 치료허용기준 ±3%에도 모 두 부합하며 안정적인 정도관리결과를 보였으며, 이 결과 는 유럽방사선종양학회(ESTRO)에서 제시한 권고안¹⁵⁾ 내 에도 적합하였고 다른 검사의 연구 결과와도 유사한 결과 를 나타내었다. 따라서 본원에 도입된 세기조절방사선치 료와 부피적세기조절회전치료가 보고서에서 제안된 허용 기준에 적합함을 확인할 수 있었다.

Fig. 3. The comparison between the gamma index map of the dose distribution for IMRT and VMAT (a) Multi-target(IMRT), (b) Multi-target(VMAT) (c) H&N(IMRT), (d) H&N(VMAT), (e) C-shape(hard)(IMRT), (f) C-shape(hard)(VMAT)

(a) IMRT

(b) VMAT

(c) IMRT

(d) VMAT

(e) IMRT

(f) VMAT

참 고 문 헌

1. Bortfeld T, Boyer AL, Schlegel W, et al. : Realization an verification of three dimentional conformal radiotherapy with modulated field, International Journal of Radiation Oncology Biology Physics, 30, 899-908, 1994

2. 허승재 : Present status and future aspects of radiation oncology in Korea, 대한방사선종양학회 지, 24, 211-216, 2006

3. Fenoglietto P, Lalibrte B, Allaw A, et al. : Persistently better treatment planning results of IMRT over 3D CRT in prostate cancer patients with significant variation of clinical target vol- ume and OAR, Radiotherapy and Oncology, 88, 77-87, 2008

4. Otto K : Volumetric modulated arc therapy IMRT in a single gantry arc, Medical Physics, 35(1), 310-317, 2008

5. Rao M, Yang W, Ghen F, et al. : Comparison of Elekta VMAT with helical tomotherapy and fixed field IMRT Plan quality Delivery efficiency and Accuracy, Medical Physics, 37(3), 1350-1359, 2010

6. Van Esch A, Bohsung Jg, Sorvari P, et al. : Acceptance tests and QC procedures for the clinical implementation of IMRT using inverse planning and the sliding window technique ex- perience from five radiotherapy departments, Radiotherapy and Oncology, 65, 53-70, 2002

7. 김성진, 이미조, 윤성민 : 질환별 세기조절방사선치 료의 정도관리, 대한방사선종양학회지 29(2), 99-106, 2011

8. Agazaryan N, Solberg TD, Demarco JJ, : Patient specific quality assurance for the delivery of in- tensity modulated radiotherapy, Journal of Applied Clinical Medical Physics, 4, 40-50, 2003 9. Yan G, Liu C, Simon TA, Peng LC, Fox C, Li JG

: On the sensitivity of patient specific IMRT QA to MLC positioning errors, Journal of Applied Clinical Medical Physics, 10, 2915, 2009

10. 윤상민, 이병용, 최은경, 김종훈, 안승도, 이상욱 : 세기조절방사선치료(IMRT) 환자의 QA, 대한방사선종 양학회, 20, 81-90, 2002

11. Ezzell GA, Burmeister JW, Dogan N, et al, : IMRT commissioning multiple institution plan- ning and dosimetry comparisons, a report from AAPM Task Group 119, Medical Physics, 36, 5359-5373, 2009

12. Cehn Q, Chwn M, Lu W : Ultrafast convolution superposition using tabulated and exponential kernels on GPU, Medical Physics, 38(3), 1150-1161, 2011

13. Delta^4PT Getting Started, Scandidos, Sweden, 2010 14. Low DA, Harms SB, Mutic S, Purdy JA. : A

technique for the quantitative evaluation of dose distributions, Medical Physics, 25(5), 656-661, 1998

15. Mar A, Sar B, Car D, et al. : Guideline for the verification of IMRT, ESTRO, 2008

∙Abstract

The Patient Specific QA of IMRT and VMAT Through the AAPM Task Group Report 119

Dong-Jin KangㆍJae-Yong JungㆍJong-Ha KimㆍSeung ParkㆍKeun-Sub Leeㆍ Seung-Chang SohnㆍYoung-Joo ShinㆍYon-Lae Kim¹⁾

Department of Radiation Oncology, Sanggye Paik Hospital

1)Department of Radiologic Technology, Choonhae College of Health Sciences

The aim of this study was to evaluate the patient specific quality assurance (QA) results of intensity modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc therapy (VMAT) through the AAPM Task Group Report 119. Using the treatment planning system, both IMRT and VMAT treatment plans were established. The absolute dose and relative dose for the target and OAR were measured by using an ion chamber and the bi-planar diode array ,respectively. The plan evaluation was used by the Dose volume histogram (DVH) and the dose verification was implemented by compare the measured value with the cal- culated value.

For the evaluation of plan, in case of prostate, both IMRT and VMAT were closed the goal of target and OARs. In case of H&N and Multi-target, IMRT was not reached the goal of target, but VMAT was reached the goal of target and OARs. In case of C-shape(easy), both were reached the goal of target and OARs. In case of C-shape(hard) , both were reached the goal of target but not reached the goal of OARs.

For the evaluation of absolute dose, in case of IMRT, the mean of relative error (%) between measured and calculated value was 1.24±2.06% and 1.4±2.9% for target and OAR, respectively. The confidence lim- its were 3.65% and 4.39% for target and OAR, respectively. In case of VMAT the mean of relative error was 2.06±0.64% and 2.21±0.74% for target and OAR, respectively. The confidence limits were 4.09% and 3.04% for target and OAR , respectively.

For the evaluation of relative dose, in case of IMRT, the average percentage of passing gamma criteria (3mm/3%) were 98.3±1.5% and the confidence limits were 3.78%. In case of VMAT, the average percent- age were 98.2±1.1% and the confidence limits were 3.95%.

We performed IMRT and VMAT patient specific QA using TG-119 based procedure, all analyzed results were satisfied with acceptance criteria based on TG-119. So, the IMRT and VMAT of our institution was confirmed the accuracy.

Key Words : Intensity Modulated Radiation Therapy(IMRT), Volumetric Modulated Arc Therapy(VMAT), Quality Asuurance(QA)