Scalp Dose Evaluation According Radiation Therapy Technique of Whole Brain Radiation Therapy

전뇌 방사선치료 시 치료방법에 따른 두피선량평가

Purpose: Opposing portal irradiation with helmet field shape that has been given to a patient with brain metastasis can cause excess dose in patient's scalp, resulting in hair loss. For this reason, this study is to quantitatively analyze scalp dose for effective prevention of hair loss by comparing opposing portal irradiation with scalp-shielding shape and tomotherapy designed to protect patient's scalp with conventional radiation therapy. Materials and Methods: Scalp dose was measured by using three therapies (HELMET, MLC, TOMO) after five thermo-luminescence dosimeters were positioned along center line of frontal lobe by using RANDO Phantom. Scalp dose and change in dose distribution were compared and analyzed with DVH after radiation therapy plan was made by using Radiation Treatment Planning System (Pinnacle3, Philips Medical System, USA) and 6 MV X-ray (Clinac 6EX, VARIAN, USA). Results: When surface dose of scalp by using thermo-luminescence dosimeters was measured, it was revealed that scalp dose decreased by average 87.44% at each point in MLC technique and that scalp dose decreased by average 88.03% at each point in TOMO compared with HELMET field therapy. In addition, when percentage of volume (V95%, V100%, V105% of prescribed dose) was calculated by using Dose Volume Histogram (DVH) in order to evaluate the existence or nonexistence of hotspot in scalp as to three therapies (HELMET, MLC, TOMO), it was revealed that MLC technique and TOMO plan had good dose coverage and did not have hot spot. Conclusion: Reducing hair loss of a patient who receives whole brain radiotherapy treatment can make a contribution to improve life quality of the patient. It is expected that making good use of opposing portal irradiation with scalp-shielding shape and tomotherapy to protect scalp of a patient based on this study will reduce hair loss of a patient.

목 적: 뇌전이 환자에게 시행하는 고전적인 헬멧(Helmet field)형태의 대향2문방사선조사는 환자두피에 과 선량을 일으키며 이는 탈모의 원인이 된다. 이에 본 연구에서는 환자두피를 보호하기 위한 두피보호 형태(Scalp-shielding shape)의 대향 2문 조사와 토모 치료법을 고전적 방사선치료법과 비교하여 보다 효과적인 탈모 예방의 두피선량을 정량적으로 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 두피선량은 RANDO 팬톰을 사용하여 열형광선량계를 전두엽의 중심선에 따라서 5개를 위치시킨 후, 세 가지 치료방법(HELMET, MLC, TOMO)으로 피부선량을 측정하였고, 전산화치료계획장치(Pinnacle3, Philips Medical System, USA), 6MV X선(Clinac 6EX, VARIAN, USA)을 이용하여 방사선치료계획을 수립한 후, DVH로 선량분포변화와 두피선량을 비교 분석하였다. 결 과: 열형광선량계를 사용하여 두피의 표면선량을 측정한 결과 기존의 HELMET field 치료방법과 비교했을 때 MLC technique에서는 각 포인트 지점에서 평균 87.44% 두피선량이 감소하는 것으로 측정되었으며 TOMO에서는 평균 88.03% 두피 선량이 감소하는 것으로 측정되었다. 또한 세 가지 치료방법의 두피내의 과다선량 영역(Hotspot)의 존재정도를 평가하기 위해 선량체적히스토그램(Dose volume histogram, DVH)을 사용하여 처방선량의 95%, 100%, 105%가 받는 용적의 백분율(Percentage of volume: V95, V100, V105)을 계산한 결과 MLC technique과 TOMO plan에서 과다선량 없이 Dose coverage가 우수함을 보여주었다. 결 론: 전뇌 방사선치료를 받는 환자에게 탈모현상을 줄여주는 것은 환자의 삶의 질을 높여주는 측면에서 중요하다. 이에 본 실험결과를 바탕으로 두피보호 형태(Scalp-shielding shape)의 대향 2문 조사와 토모 치료법을 사용하여 환자의 두피를 보호함으로써 환자의 탈모현상을 줄여주는 효과를 기대할 수 있을 것이라 사료된다.