Dosimetric Characteristics of Multileaf Collimator-based Intensity-modulated Arc Therapy for Stereotactic Radiosurgery

방사선수술 시 다엽 콜리메이터를 기초로 한 IMAT의 선량분포

This study was designed to evaluate radiosurgery technique using multiple noncoplanar arc therapy with intensity modulated fine MLC shaped photon beam. The stereotactic radiosurgery was performed with 6-MV X-ray beams from a Clinac 21EX LINAC (Varian, Palo Alto, CA, USA) with a MLC-120, which features a full $40{\times}40cm$ field and is the first MLC for general use that offers 0.5 cm resolution for high precision treatment of small and irregular fields. We used a single isocenter and five gantry-couch combinations with a set of intensity modulated arc therapy. We investigated dosimetric characteristics of 2 cm sized spherical target volume with film (X-OMAT V2 film, Kodak Inc, Rochester NY, USA) dosimetry within $25{\times}25cm$ acrylic phantom. A simulated single isocentric treatment using inversely Planned 3D radiotherapy planning system demonstrated the ability to conform the dose distribution to an spherical target volume. The 80% dose level was adequate to encompass the target volume in frontal, sagittal, and transverse planes, and the region between the 40% and 80% isodose lines was $4.0{\sim}4.5mm$ and comparable to the dose distribution of the Boston Arcs. We expect that our radiosurgery technique could be a treatment option for irregular-shaped large intracranial target.

본 연구는 세기 변조된 multiple noncoplanar arc를 이용한 방사선수술 기법을 평가하기 위해 고안되었다. 정위적 방사선수술은 0.5 cm resolution의 MLC가 장착된 6-MV X-ray beam을 사용하였다. 본 연구에서는 단일 중심점(single isocenter)으로 5 gantry-couch 조합을 이용한 intensity modulated arc therapy (IMAT)를 응용하였다. 저자들은 2 cm의 구형 표적용적에 대하여 $25{\times}25cm$ 아크릴 팬톰으로 선량분포 특성을 조사하였다. 단일 중심점을 이용한 방사선조사에서 구형의 표적에 대하여 비교적 적절한 선량분포를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 80%의 선량 곡선이 frontal, saglttal, transverse planes에서 표적 용적을 적절히 포함하였으며, 40%와 80% 선량곡선 사이는 $4.0{\sim}4.5mm$이었다. 이것은 cylindrical cone을 이용한 다른 연구자들의 선량분포와 유사한 결과였다. 따라서, 본 연구에서 사용한 방사선수술 기법을 비정형적 모양의 뇌내 표적에 대한 방사선수술시에 이용이 가능할 것으로 사료된다.