Objective Analysis of the Set-up Error and Tumor Movement in Lung Cancer Patients using Electronic Portal Imaging Device

폐암 환자에서 Electronic Portal Imaging Device를 이용한 자세 오차 및 종양 이동 거리의 객관적 측정

Purpose : The aim of this study is to investigate the random and systematic errors and tumor movement using electronic portal imaging device in lung cancer patients for the adequate margin in the treatment planning of 3-dimensional conformal therapy. Material and Methods : The electronic portal imaging device is matrix ion chamber type(Portal Vision, Varian). Ten patients of lung cancer treated with chest irradiation were selected for this study. Patients were treated in the supine position without immobilization device. All treatments were delivered by an 10 MV linear accelerator that had the portal imaging system mounted to its ganrty. AP or PA field Portal images were only analyzed. Radiation therapy field included the tumor, mediastinum and supraclavicular lymph nodes. A total of 103 portal images were analyzed for set-up deviation and 10 multiple images were analyzed for tumor movement because of respiration and cardiac motion. Result : The average values of setup displacements in the x, y direction was 1.41 mm, 1 78 mm, respectively. The standard deviation of systematic component was 4.63 mm, 4.11 mm along the x, y axis, respectively while the random component was 4.17 mm in the x direction and 3.31 mm in the y direction. The average displacement from respiratory movement was 12.2 mm with a standard deviation of 4.03 mm. Conclusion : The overall set-up displacement includes both random and systematic component and respiratory movement. About 10 mm, 25 mm margins along x, y axis which considered the set-up displacement and tumor movement were required for initial 3-dimensional conformal treatment planning in the lung cancer patients and portal images should be made and analyzed during first week of treatment, individually.

목적 : electronic portal imaging device(EPID)를 이용하여 폐암 환자에서 시행한 검증 영상을 분석하여 3차원 입체 조형치료계획 시 자세 오차(set-up error)와 종양의 이동 거리를 고려한 적절한 차폐 여유를 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 1995년 연세암센터 치료방사선과에 내원하여 EPID가 장착된 Clinac 2100C/D를 이용하여 치료받은 폐암 환자 10명을 대상으로 하였다. 환자 1인 당 1 port에 대한 검증 영상을 매일 얻어 random 오차와 systematic 오차를 구했고, 치료 1회 당 중복 영상을 얻어 종양의 움직임을 구했다. 매일 얻은 검증 영상은 103개이었고, 중복 영상은 10개이었다. 결과 : 전체 10 명의 환자의 x 축, y 축으로의 평균 이동은 각각 1.41 mm, 1.78 mm 이었고 systematic 이동은 표준편차가 x 축, y 축으로 각각 4.63 mm, 4.11 mm이었다. random 이동은 각 환자의 평균 이동으로부터 x 축, y 축으로 표준편차가 각각 4.17 mm, 3.31 mm 이었다. 호흡에 의한 y 축으로의 이동은 평균 12.2 mm이었고, 표준편차는 4.03 mm 이었다. 결론 : 폐암 환자에서 3차원 방사선치료를 시행하려고 할 경우 치료 계획 시 clinical target volume에서 x, y 축으로 각각 10 mm, 25 mm 정도의 여유가 필요하다고 보이며, 치료 초기에 각 환자별로 매일 EPID를 이용하여 얻은 검증 영상과, 중복 영상으로 차폐 여유를 적절히 조절해 주어야 할 것이다.