Development of A Fractionated Stereotactic Radiotherapy System

분할 정위방사선 치료 시스템 개발 연구

We invented the newly developed Fractionated Stereotactic Radiotherapy(F.S.R.T) system using combined techniques of couch mounting and pedestal mounting system. Head fixation frame consists of a milled alluminium alloy(duralumin) and is placed to the couch. This frame immobilized patient head using the dental bite, 3.2 mm frontal and occipital thermoplastic mask. To evaluate the coordinate of target isocenter, Brown-Revert-Walls C.T localizer can be attached to this frame. And also, we developed the frame mounting system by developing the modification of pedestal mounting system. This system is fixed to couch floor and can be used to evaluate the isocenteric accuracy of gantry, couch and collimator in Q.A procedure. In order to measure the relocation accuracy, the acrylic phantom and the accurate pointers have been made. The repositioning of the targets in the phantom were estimated by comparing C.T coordinates and E.C.L portal films taken with anterior-posterior and right-left direction. From the results of experiments, the average distance errors between the target isocenter and its mean position were 0.71$\pm$0.19 for lateral, 0.45$\pm$0.15 for inferior-superior, 0.63$\pm$0.18 for anterior-posterior. And the maximum distance error was less than 1.3 mm. The new head fixation frame and frame mounting system were non-invasive, accurately relocatable, easy to use, very light and well tolerable by the results of phantom tests. The major advantage of using this frame mounting system is complete access to any point in the Patients cranium especially posterior direction

두부 프레임을 지지하는 방식으로 pedestal mounting system과 couch mounting system의 장점을 수용한, 새로운 형태의 분할 정위방사선 치료 시스템을 개발하였다. 두부 고정을 위한 프레임은 두랄루민으로 제작하였고, 카우치에 부착되게 하였다. 프레임 내에서 환자의 두부를 고정하기 위해 치아 고정장치와 3.2 mm 열프라스틱으로 전두부와 후두부에 마스크를 제작할 수 있다. 정위 좌표 구현을 위한 전산화 단층촬영 localizer는 각 병원에서 많이 사용하고 있는 Brown-Roberts-Walls(B.R.W) 시스템을 사용할 수 있게 하여, 개발된 시스템의 신뢰성을 높이고 제작 단가도 낮추고자 하였다. 프레임 mounting system은 pedestal mounting system을 수정, 보완한 형태로 개발하였다. 시스템은 카우치를 지지하는 바닥 면에 고정되어 카우치에 부착된 프레임과 결합할 수 있고, 시스템과 카우치의 잠금 장치를 푼 채 자유롭게 x, y축으로 유동할 수 있다. 프레임 mounting system의 중심축은 상, 하 방향으로 이동 가능한 포인터 형태로 제작하여, 치료기의 구동 정확성을 검증하는 정도 관리에 응용 가능하다. 개발된 시스템의 재현성과 정확도 검증을 위해 아크릴 팬텀과 포인터를 제작하였고, 전산화 단층촬영 영상에서 획득한 팬텀 내 목표점의 정위 좌표를 dial-gauge와 E.C.L 필름으로 검증하였다. 실험의 결과 x축 방향의 재현성 오차는 0.71$\pm$0.19 mm, y축 방향은 0.45$\pm$0.15 mm, z축 방향 재현성 오차는 0.63$\pm$0.18 mm로 나타났고, 최대 1.3 mm 이내의 우수한 재현성을 보였다. 연구 결과로 개발된 분할 정위방사선 치료 시스템은 재현성이 우수하고, 전체 중량이 가벼워 사용하기 쉽게 제작되었다. 특히 수정된 pedestal frame mounting system으로 설계되어 후두부 방사선 조사가 가능한 장점이 있다.