The Accuracy Evaluation according to Dose Delivery Interruption and Restart for Volumetric Modulated Arc Therapy

용적변조회전 방사선치료에서 선량전달의 중단 및 재시작에 따른 정확성 평가

Purpose: The accurate movement of gantry rotation, collimator and correct application of dose rate are very important to approach the successful performance of Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT), because it is tightly interlocked with a complex treatment plan. The interruption and restart of dose delivery, however, are able to occur on treatment by various factors of a treatment machine and treatment plan. If unexpected problems of a treat machine or a patient interrupt the VMAT, the movement of treatment machine for delivering the remaining dose will be restarted at the start point. In this investigation, We would like to know the effect of interruptions and restart regarding dose delivery at VMAT. Materials and Methods: Treatment plans of 10 patients who had been treated at our center were used to measure and compare the dose distribution of each VMAT after converting to a form of digital image and communications in Medicine (DICOM) with treatment planning system (Eclipse V 10.0, Varian, USA). We selected the 6 MV photon energy of Trilogy (Varian, USA) and used OmniPro I'mRT system (V 1.7b, IBA dosimetry, Germany) to analyze the data that were acquired through this measurement with two types of interruptions four times for each case. The door interlock and the beam-off were used to stop and then to restart the dose delivery of VMAT. The gamma index in OmniPro I'mRT system and T-test in Microsoft Excel 2007 were used to evaluate the result of this investigation. Results: The deviations of average gamma index in cases with door interlock, beam-off and without interruption on VMAT are 0.141, 0.128 and 0.1. The standard deviations of acquired gamma values are 0.099, 0.091, 0.071 and The maximum gamma value in each case is 0.413, 0.379, 0.286, respectively. This analysis has a 95-percent confidence level and the P-value of T-test is under 0.05. Gamma pass rate (3%, 3 mm) is acceptable in all of measurements. Conclusion: As a result, We could make sure that the interruption of this investgation are not enough to seriously affect dose delivery of VMAT by analyzing the measured data. But this investigation did not reflect all cases about interruptions and errors regarding the movement of a gantry rotation, collimator and patient So, We should continuously maintain a treatment machine and program to deliver the accurate dose when we perform the VMAT for the many kinds of cancer patients.

목 적: 용적변조회전 방사선치료는 겐트리 회전과 다엽콜리메이터, 선량률이 연동되어 진행되며 치료 중 선량 전달의 중단이 발생한 경우 겐트리와 다엽콜리메이터가 최초위치부터 다시 동작하여 정지된 지점부터 선량전달이 재개된다. 본 연구는 용적 변조회전 방사선치료의 치료 중단과 재 진행에 따른 선량전달의 오차를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 10명의 환자를 대상으로 전산화치료계획시스템(Eclipse V10.0, Varian, USA)을 이용하여 용적변조회전 방사선 치료 계획을 수립하였다. TRILOGY (Varian, USA)의 6 MV 선속을 이용하여 계획된 선량을 이차원 배열 검출기와 CUBE (IBA dosimetry, Germany)팬텀에 조사하였다. OmniPro I'mRT system (V1.7b, IBA dosimetry, Germany)을 통해 4회에 걸쳐 일반적인 선량전달의 일관성을 평가 하고 선량 전달의 중단 또는 도어 인터락 발생으로 인해 선량 전달이 중단되고 최초지점부터 다시 시작되어 조사되는 경우와 비교하여 감마지수(Gamma index)의 변화를 분석하였다. 결 과: 선량 전달이 정상적으로 이루어진 경우에 각각의 감마 평균 신호 값의 차이는 0.1로 나타났고, 선량 전달의 중단이 발생한 경우 0.128로 나타났으며 도어 인터락의 경우 0.141로 나타났다. 각각의 경우 감마 표준편차 값의 차이는 0.071, 0.091, 0.099로 나타났고, 감마 최대값의 차이는 0.286, 0.379, 0.413으로 나타났다. Gamma pass rate (3%, 3 mm)는 허용 오차 범위를 만족하였고, T검증 결과 95% 신뢰구간에서 P-value가 0.05 미만으로 유의한 차이를 보였다. 결 론: 본 실험에서 치료 중 선량 전달의 중단 및 재시작에 관한 정확성을 평가해 본 결과 통계적으로는 차이가 있으나 임상적으로 허용 오차 범위이내로 문제가 없다는 것을 알 수 있었다. 그러나 겐트리와 다엽콜리메이터, 선량률의 연동으로 정확성이 요구되는 치료방법인 만큼 선량적인 측면에서 치료 중단에 따른 차이는 간과할 수 없다. 그러므로 갑작스러운 치료 중단 상황이 발생한 경우 추가적인 정도관리 절차를 통해 정확한 선량평가가 이루어져야 할 것으로 사료된다.