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디지털화재구성사진(Digitally Reconstructed Radiograph)을 이용한 정위방사선수술 및 치료의 치료위치 확인

Setup Verification in Stereotactic Radiotherapy Using Digitally Reconstructed Radiograph (DRR)

대한방사선종양학회지 1999년 17권 1호 p.84 ~ 88
이효진, 오도훈, 정수영,
소속 상세정보
이효진 (  ) - 한림대학교 의과대학 강동성심병원
오도훈 (  ) - 한림대학교 의과대학 강동성심병원
정수영 (  ) - 한림대학교 의과대학 강동성심병원

Abstract

목 적 : 정위방사선치료에서 디지털화재구성사진(Digitally Reconstructed Radiograph,
DRR)과 조사문사진을 비교함으로써 환자의 치료위치를 직접 확인할 수 있는 방법을 개발
하고자 한다.
대상 및 방법 : 분할정위방사선치료를 위해 thermoplastic mask 틀에 고정시킨 1명의 환
자를 대상으로 4회 촬영한 전후 방향(AP) 및 측면 방향(lateral)에 대한 조사문사진과 DRR
을 비교하였다. 치료위치 setup 후에, 혈관조영용 표적조준기와 같은 fiducial marker가 부착
된 표적조준기를 정위수술용 틀에 부착한 후 치료용 원형 콜리메이터의 설치 전과 후에 겹
조사 방식으로 촬영하여 전후방향 및 측면 방향의 조사문사진을 얻었다. 병변 및 중요 장기
와 fiducial marker간의 위치를 합성시킨 DRR 영상을 만들어 조사문사진과 동일한 확대율
및 크기로 투명 필름에 인쇄하여 비교하였다. 이로부터 DRR과 조사문사진상에 표시된 해부
학적 구조와 치료중심점의 거리 오차(전체 치료 오차), 해부학적 구조와 fiducial marker간의
오차(환자고정 오차), 그리고 치료중심점과 fiducial marker간의 오차(치료조준 오차)를 각각
구하였다.
결 과 : 치료조준 오차는 각각 1.5±0.3㎜(AP), 0.9±0.3㎜(lateral) 이었고, 환자고정 오차는
1.9±0.5㎜(AP), 1.9±0.4㎜(lateral), 그리고 전체 치료 오차는 AP 상에서 1.6±0.9㎜, lateral
상에서 1.3±0.4㎜ 이었다. 또한 AP와 lateral 오차로 인해 발생될 수 있는 3차원 공간상의
최대 가능 오차(ΔAP)2+(ΔLat)2는 치료조준 오차가 1.7±0.4㎜,
환자고정 오차가 2.6±0.6㎜, 그리고 전체 치료 오차는 2.3±0.7㎜로 나타났다.
결 론 : DRR 영상을 재구성하는 프로그램을 개발하였으며, DRR 영상을 조사문사진과 비
교함으로써 정위방사선치료에서 직접적인 치료위치 확인이 가능하였다.

Purpose : To develop a method for verifying a treatment setup in stereotactic
radiotherapy by matching portal images to DRRs.
Materials and Methods : Four pairs of orthogonal portal images of one patient
immobilized by a thermoplastic mask frame for fractionated stereotactic radiotherapy
were compared with DRRs. Portal images are obtained in AP (anterior/posterior) and
lateral directions with a target localizer box containing fiducial markers attached to a
stereotactic frame. DRRs superimposed over a planned isocenter and fiducial markers are
printed out on transparent films. And then, they were overlaid over orthogonal portal
images by matching anatomical strictures. From three different kind of objects
(isocenter, fiducial markers, anatomical structure) on DRRs and portal images, the
displacement error between anatomical structure and isocenters (overall setup error), the
displacement error between anatomical structure and fiducial markers (immobilization
error), and the displacement error between fiducial markers and isocenters (localization
error) were measured.
Results : Localization errors were 1.5±0.3 ㎜(AP), 0.9±0.3 ㎜ (lateral), and
immobilization errors were 1.9±0.5 ㎜ (AP), 1.9±0.4 ㎜ (lateral). In addition, overall
setup errors were 1.6±0.9 ㎜ (AP), 1.3±0.4 ㎜ (lateral). From these orthogonal
displacement errors, maximum 3D displacement errors(ΔAP)2+(Δ
Lat)2 were found to be 1.7±0.4 ㎜ for localization, 2.6±0.6 ㎜ for
immobilization, and 2.3±0.7 ㎜ for overall treatment setup.
Conclusion : By comparing orthogonal portal images with DRRs, we find out that it is
possible to verify treatment setup directly in stereotactic radiotherapy.

키워드

정위방사선치료; 디지털화재구성사진; 치료위치 확인; Stereotactic radiotherapy; DRR; Setup verification;

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