An effect of time gating threshold (TGT) on a delivered dose in internal organ with movement due to respiration

호흡에 의해 내부 움직임을 갖는 장기에 전달되는 선량에서 Time Gating Threshold(TGT)의 효과

In this study, we investigated the effect of threshold on a delivered dose in organ with internal motion by respiration. With mathematic model for 3D dose calculation reported by Lujan et al., we had calculated the position of organ as a function of time in previous study. This result presented that the variation of organ is within 2 mm from initial exhale position to the organ position during operating 1 s. Gating threshold, in this study, is determined to the moving region of target during 1s at a primary position of exhale. This period of gating threshold is 50% of the duty cycle in a half breathing cycle which is period from the top position of exhalation to the bottom position of inhalation. Radiation fields were then delivered under three conditions; 1) existent of moving target in the region of threshold(1sec, 1.5sec), 2) existent of moving target out of the region of threshold, 3) non-moving target. The non-moving target delivery represents a dose different induced due to internal organ motion.

본 연구는 호흡시에 내부 장기가 움직일 때 시간에 따른 threshold 값을 주어졌을 때 선량분포에 대한 연구를 수행한 것이다. 이전 연구에서 보고 된 것처럼 일정 시간에 따라 움직이는 내부 장기의 움직임은 Rujan 등에 의해 보고된 3차원적 수학적 계산방법에 의해 장기의 위치를 나타내었다. 그 결과 처음exhale에서 1초동안 간의 움직임은 2mm이내에 위치하는 것을 알게 되었다. 그래서 이 연구에서 TGT는 간의 움직임이 가장 적은 처음 exhale에서 1초동안 움직일 때의 선량분포를 평가하였다. TGT 값을 주었을 때 선량분포를 비교하기 위해 다음 조건으로 방사선을 조사하였다. 1) threshold 범위에서 target이 움직일 때(1초, 1.5호), 2) threshold 없이 target이 움직일 때, 3) target이 움직이지 않을때. 각각 조건의 선량분포를 비교 평가하였다