A CT Simulator Phantom for Geometrica1 Test

CT 시뮬레이터의 기하학적 성능평가용 팬톰

Purpose :To design and test test CT simulator phantom for geometrical test. Materials and Methods : The PMMA phantom was designed as a cylinder which is 20 cm in diameter and 24 cm in length, along with a 25$\times25\times31cm^{3}$ rectangular parallelepiped. Radio-opaque wires of which diameter is 0.8 mm are attached on the other surface of the phantom as a spiral. The rectangular phantom was made of four 24$\times24\times0.5 cm^{3}$ square plates and each plate had a 24$\times24 cm^{2}$, 12$\times12cm^{2}$, 6$\times6 cm$^{2}$ square line. The squares were placed to face the cylinder at angles 0 $^{\circ}$ , 15 $^{\circ}$ , 30 $^{\circ}$ ,respectively. The rectangular phantom made it possible to measure the field size, couch angle, the collimator angle, the isocenter shift and the SSD, the measurements of the gantry angle from the cylindrical part. A virtual simulation software, AcOSim, offered various conditions to perform virtual simulations and these results were used to perform the geometrical Quality assurance of CT simulator. Results : A 0.3$\~$0.5 mm difference was found on the 24 cm field size which was created with the DRR measurements obtained by scanning of the rectangular phantom. The isocenter shift, the collimator rotation, the couch rotation, and the gantry rotation test showed 0.5$\~$1 mm, 0.5$\~$l$^{\circ}$ 0.5$\~$ 1$^{\circ}$ , and 0.5-1 $^{\circ}$ differences, respectively. We could not find any significant differences between the results from the two scanning methods. Conclusion :The geometrical test phantom developed in the study showed less than 1 mm (or 1 $^{\circ}$ ) differences. The phantom could be used as a routine geometrical QC/QA tools, since the differences are within clinically acceptable ranges.

목적 : 가상 시뮬레이션 기능을 갖는 CT 시뮬레이터의 기하학적인 성능평가를 위한 팬톰을 고안하여 제작하고, 그 팬톰의 성능을 보고하고자 한다. 대상 및 방법: .팬톰은 PMMA 재질로 직경 20 cm, 길이 24 cm인 원통과 25$\times25\times$31 cm$^{3}$인 직육면체가 합쳐진 모양으로 고안하였다. 원통의 겉표면에는 영상결손이 극소화되면서 CT 상에서 잘 구별이 되는 직경이 0.8 mm인 선을 4개의 나선모양으로 부착하였다. 직육면체는 4개의 24$\times24\times$0.5 cm3인 정사각형의 판으로 구성되어 있으며, 각판 위에는 24$\times$24 cm$^{2}$, 12$\times$12 cm$^{2}$, 6$\times$6 cm$^{2}$의 사각형 모양을 갖도록 선을 붙였다. 각각의 정사각형은 원통방향에 대해 0$^{\circ}$ , 15$^{\circ}$ , 30$^{\circ}$가 되도록 배치하였다. 직육면체의 부분에서는 조사면 및 치료 테이블의 각도, 콜리메이터 각도, 동중심점의 이동, SSD를 측정을 할 수 있으며, 원통형 부분에서는 갠트리 각도의 정확성을 평가하도록 고안하였다. 가상 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 다양한 조건의 가상적인 시뮬레이션을 수행하였으며 가상 시뮬레이션의 결과를 이용하여 CT 시뮬레이터의 기하학적인 QC/QA를 수행하였다 결과 : 팬톰의 한 부분인 직육면체 스캔을 통해 얻은 DRR에서 구현된 각 24 cm 조사면의 크기에서 1 mm 이내의차이, 동중심점 이동에서는 0.5$\~$1 mm 차이가 있었음을 알 수 있었다. 콜리메이터 회전과 치료대 회전에서는 각각 0.5$\~$l$^{\circ}$ 의 차이가 있었고, 갠트리 회전에 있어서는 0.5$\~$1$^{\circ}$ 오차가 있었다. 슬라이스 간격이 10 mm 조건이 2$\~$5 mm 조건보다 영상구분의 어려운 점은 있었으나 결과는 유의할만한 차이가 없었다. 결론 : 자체 제작한 팬톰을 가지고 가상적인 모의 시뮬레이션을 했을 때 최대 2 mm와 1$^{\circ}$ 이내의 오차가 있었고 또한 스캔의 조건에 따라 오차가 변할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 시뮬레이터에서 DRR을 구현했을 때 각각의 치료 조건들에 대해 오차가 임상적용 범위 안에 있어서 이 팬톰을 이용하여 주기적인 QC/QA에 사용할 수 있음을 보였다.