Reproducibiity of setup error for prostate cancer by ultrasound image-guided radiation therapy

전립선암에 대한 초음파 영상유도 방사선치료의 Setup 오차 분석을 통한 재현성 평가

  • 박성용 (순천향대학교 서울병원) ;
  • 임승규 (순천향대학교 서울병원) ;
  • 시명근 (순천향대학교 서울병원) ;
  • 이지해 (순천향대학교 서울병원) ;
  • 김종열 (순천향대학교 서울병원) ;
  • 조은주 (순천향대학교 서울병원)
  • Published : 2017.12.29

Abstract

Purpose: To evaluate the reproducibility of image-guided radiotherapy using ultrasonography which is non-invasive, without radiation exposure for prostate cancer patients. Materials and Methods: We analyzed the setup variation of 1,105 images for 26 prostate cancer patients and the mean, standard deviation and 3D-error in AP, RL and SI directions. Setup variations were classified 0-1 mm, 1-3 mm, 3-5 mm, 5 mm and more. Results: The mean and standard deviation of setup variation in AP, RL and SI directions was $1.87{\pm}1.36mm$, $1.73{\pm}1.22mm$ and $2.01{\pm}1.40mm$. The 3D-error in AP, RL and SI directions was $3.63{\pm}1.63mm$. The frequency of setup variation in AP direction was 29 % in the range from 0 mm to 1 mm, 50.2 % in the range from 1 mm to 3 mm, 19.6 % in the range from 3 mm to 5 mm and 1.3 % in the range of 5 mm or more. In RL direction, the frequency was 31.3 % in the range from 0 mm to 1 mm, 52.5 % in the range from 1 mm to 3 mm, 15.8 % in the range from 3 mm to 5 mm and 0.5 % in the range of 5 mm or more. SI direction, the frequency of errors in the range from 0 mm to 1 mm was 26.3 %, 50.2 % in the range from 1 mm to 3 mm, 22.4 % in the range from 3 mm to 5 mm, and 1.1 % in the range of 5 mm or more. Conclusion: The setup error was highest in the SI direction of $2.01{\pm}1.40mm$. The frequency in each direction was the highest in more than 50 % in the range from 1 mm to 3 mm. $Clarity^{TM}$ Auto scan is possible to monitoring the motion of the prostate during the treatment and to repositioning the patient. In conclusion real-time image-guided radiotherapy using ultrasonography will be increase the reproducibility of radiation therapy.

목 적: 전립선암 환자에 대한 비침습적이고 피폭선량에 대한 부담이 없는 초음파를 이용한 영상유도방사선치료의 Setup 오차 분석을 통해 치료의 재현성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 치료가 종료된 전립선암 환자 26명의 1,105영상에 대하여 앞-뒤(anterior-posterior, AP), 좌-우(right-left, RL), 위-아래(superior-inferior, SI) 방향의 Setup 오차에 대해 평균, 표준편차와 3D-error을 분석하였다. 또한 오차범위 0-1 mm, 1-3 mm, 3-5 mm, 5 mm 이상에 대한 각 오차 빈도수(frequency, %) 분석을 통하여 AP, RL, SI 방향에 대한 방향성을 확인 하였다. 결 과: Setup 오차는 AP, RL, SI 방향에 대하여 평균과 표준편차는 $1.87{\pm}1.36mm$, $1.73{\pm}1.22mm$, $2.01{\pm}1.40mm$였다. 3D-error는 평균 $3.63{\pm}1.63mm$였다. 각 방향에 대한 Setup 오차값의 빈도(frequency, %)는 AP 방향에 대한 오차범위 0-1 mm에서 29 %, 1-3 mm에서 50.2 %, 3-5 mm에서 19.6 %, 5 mm 이상에서 1.3 %였다. RL 방향에 대하여 오차범위 0-1 mm에서 31.3 %, 1-3 mm에서는 52.5 %, 3-5 mm에서는 15.8 %, 5 mm 이상에서 0.5 %였다. 마지막으로 SI 방향에 대한 오차범위 0-1 mm에서 26.3 %, 1-3 mm에서 50.2 %, 3-5 mm에서 22.4 %, 5 mm 이상에서 1.1 %였다. 결 론: Setup error는 SI 방향에서 $2.01{\pm}1.40mm$로 가장 컸으며 오차 빈도는 모든 방향에서 50 % 이상 오차 범위 1-3 mm에 들어온 것으로 확인되었다. $Clarity^{TM}$ Auto scan을 이용한 초음파영상유도 방사선치료는 치료 전에 방광의 전처치 상태, target의 구조 등을 관찰이 가능하고, 치료 중 target의 움직임을 실시간으로 monitoring하여 빠른 repositioning이 가능하다. 결과적으로 초음파를 이용한 실시간 영상유도방사선치료는 치료의 재현성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

Keywords

References

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