Study of the Optimize Radiotherapy Treatment Planning (RTP) Techniques in Patients with Early Breast Cancer; Inter-comparison of 2D and 3D (3DCRT, IMRT) Delivery Techniques

유방암 방사선치료 시 최적의 방사선치료계획기법에 대한 고찰

Purpose: A various find of radiotherapy treatment plans have been made to determine appropriate doses for breasts, chest walls and loco-regional lymphatics in the radiotherapy of breast cancers. The aim of this study was to evaluate the optimum radiotherapy plan technique method by analyzing dose distributions qualitatively and quantitatively. Materials and Methods: To evaluate the optimum breast cancer radiotherapy plan technique, the traditional method(two dimensional method) and computed tomography image are adopted to get breast volume, and they are compared with the three-dimensional conformal radiography (3DCRT) and the intensity modulated radiotherapy (IMRT). For this, the regions of interest (ROI) such as breasts, chest walls, loco-regional lymphatics and lungs were marked on the humanoid phantom, and the computed tomography(Volume, Siemens, USA) was conducted. Using the computed tomography image obtained, radiotherapy treatment plans (XiO 5.2.1, FOCUS, USA) were made and compared with the traditional methods by applying 3DCRT and IMRT. The comparison and analysis were made by analyzing and conducting radiation dose distribution and dose-volume histogram (DVH) based upon radiotherapy techniques (2D, 3DCRT, IMRT) and point doses for the regions of interest. Again, treatment efficiency was evaluated based upon time-labor. Results: It was found that the case of using 3DCRT plan techniques by getting breast volume is more useful than the traditional methods in terms of tumor delineation, beam direction and confirmation of field boundary. Conclusion: It was possible to present the optimum radiotherapy plan techniques through qualitative and quantitative analyses based upon radiotherapy plan techniques in case of breast cancer radiotherapy. However, further studies are required for the problems with patient setup reproducibility arising from the difficulties of planning target volume (PVT) and breast immobilization in case of three-dimensional radiotherapy planning.

목 적: 유방암 방사선치료 시 유방(breast), 흉벽(chest wall, 국부적 임파관(loco-regional lymphatics) 등에 적정한 선량을 조사하기 위하여 다양한 치료계획이 이루어지고 있는데 이에 따른 선량분포를 정성적, 정량적으로 분석하여 최적의 방사선치료계획 기법을 고찰해 보고자 한다. 대상 및 방법: 최적의 유방암 방사선치료계획 기법을 평가하기 위해 기존의 전통적인 방법(2D)과 전산화단층촬영 영상에서 각각 유방체적을 설정하여 3차원적으로 접근하는 방법인 입체조형치료방법(3-dimensional conformal radiotherapy, 3DCRT)과 강도조절방사선치료 방법(intensity modulated radiotherapy, IMRT)을 비교하였다. 이를 위해 인체팬텀에 유방(breast), 흉벽(chest wall, 국부적 임파관(loco-regional lymphatics), 폐(lung) 등의 관심영역을 정하여 표지한 후 전산화단층촬영(Volume, Siemens, USA)을 시행하였다. 획득한 전산화단층촬영영상을 이용하여 입체조형치료방법과 강도조절방사선치료 방법을 적용하여 방사선치료계획(XiO 5.2.1, FOCUS, USA)을 수립하였고, 이는 기존의 전통적인 방법과 비교하였다. 비교, 분석은 방사선치료계획기법(2D, 3DCRT, IMRT)에 따른 방사선량분포와 선량-체적 간 히스토그람(dose-volume histogram, DVH) 및 관심영역의 점 선량 등을 분석하여 시행하였고, 또한 시간-노동력에 따른 치료효율성에 대해서도 평가하였다. 결 과: 유방체적을 설정하여 3차원 방사선치료계획 기법을 사용한 경우가 기존의 전통적인 방법에 비해 종양 설정과 빔 방향 및 조사면 경계 확인 등에 유용하다는 것을 알 수 있었다. 결 론: 유방암 방사선치료 시 방사선치료계획 기법에 따른 정성적, 정량적 분석을 통해 최적의 방사선치료계획 기법을 제시할 수 있었다. 그러나 3차원 방사선치료계획 시 치료계획종양용적(planning target volume, PTV) 설정과 유방 고정의 어려움에 따른 환자자세 재현성에 대한 문제를 알 수 있어 이에 대한 추가 연구가 필요할 것이라 사료된다.