Field-in-Field Technique을 이용한 두경부암의 접합부위 선량개선에 관한 고찰

Field-in-Field Technique to Improve Dose Distribution in the Junction of the Field with Head & Neck Cancer

목 적: 두경부암의 치료에 있어 상부 두경부의 양측면조사면과 하경부의 전방조사면의 접합부위에 균등한 선량을 조사하는 것은 매우 중요하다. 접합부위의 선량분포개선을 위하여 하경부 전방조사면의 치료시 Field-in-Field technique을 이용하여 부족선량(under dose)과 초과선량(over dose)으로 인한 선량불균등을 개선하고 일반치료와의 비교를 통하여 두경부암치료에 적용하고자 한다. 대상 및 방법: 상부 두경부의 양측면 조사시 빔의 확산으로 일어나는 입사점과 출사점의 선량차이를 알아보기 위하여 인체모형팬톰을 이용하였다. 인체모형팬톰을 전산화단층촬영하고 전산화치료계획에서 관심점의 선량비교를 시행하였고, 하경부 접합부위의 선량비율을 계산하여 이를 보정하였다. 조사면 접합부위의 선량분포를 알아보기 위하여 하경부의 접합부위에 저감도 필름을 놓고 일반적인 치료인 상부 두경부의 양측면조사와 하경부의 전방조사시 선량분포를 측정하였다. 또한, 상부 두경부 양측면 조사에 따른 빔의 확산을 고려한 Field-in-Field technique을 이용하여 하경부 전방조사를 할 때의 접합부위의 선량분포 차이를 측정하여 비교하였다. 접합부위의 관심점 선량을 알아보기 위하여 열형광선량계를 이용하여 인체모형팬톰내의 관심점에서의 선량변화를 비교, 분석하였다. 결 과: 전산화치료계획에서 하경부의 접합부위에 Field-in-Field technique을 적용하여 치료계획시 상부 두경부 양측면 조사와 선량합성을 한 경우 부족선량 영역의 선량이 4.7~8.65% 이상 증가하였다. 초과선량 영역의 선량도 2.75~10.45% 감소하였다. 또한, 저감도 필름을 이용한 측정에서는 부족선량영역에서 11.3% 증가, 초과선량영역에서 5.3% 감소한 것으로 나타났다. 열형광선량계를 이용한 관심점선량측정에서도 Field-in-Field technique 적용시 부족선량을 최소 7.5%에서 최대 17.6%까지 보정해주는 것으로 나타나 불균등한 선량분포를 개선할 수 있었다. 결 론: 전산화치료계획시 빔의 확산을 고려한 Field-in-Field technique을 적용하면 접합부위의 선량보정을 통해 냉점(cold spot)과 온점(hot spot)을 줄일 수 있었으며 특히, 빔의 확산에 따른 입사점의 부족선량을 보정할 수 있었다. 본 실험을 통해 Field-in-Field technique의 임상적용시 경부임파절의 저선량으로 인한 임파절전이에 대한 위험도를 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

Purpose: In treating head and neck cancer, it is very important to irradiate uniform dose on the junction of the bilateral irradiation field of the upper head and neck and the anterior irradiation field of the lower neck. In order to improve dose distribution on the junction, this study attempted to correct non uniform dose resulting from under dose and over dose using the field-in-field technique in treating the anterior irradiation field of the lower neck and to apply the technique to the treatment of head and neck cancer through comparison with conventional treatment. Materials and Methods: In order to examine dose difference between the entry point and the exit point where beam diffusion happens in bilateral irradiation on the upper head and neck, we used an anthropomorphic phantom. Computer Tomography was applied to the anthropomorphic phantom, the dose of interest points was compared in radiation treatment planning, and it was corrected by calculating the dose ratio at the junction of the lower neck. Dose distribution on the junction of the irradiated field was determined by placing low-sensitivity film on the junction of the lower neck and measuring dose distribution on the conventional bilateral irradiation of the upper head and neck and on the anterior irradiation of the lower neck. In addition, using the field-in-field technique, which takes into account beam diffusion resulting from the bilateral irradiation of the upper head and neck, we measured difference in dose distribution on the junction in the anterior irradiation of the lower neck. In order to examine the dose at interest points on the junction, we compared and analyzed the change of dose at the interest points on the anthropomorphic phantom using a thermoluminescence dosimeter. Results: In case of dose sum with the bilateral irradiation of the upper head and neck when the field-in-field technique is applied to the junction of the lower neck in radiation treatment planning, The dose of under dose areas increased by 4.7~8.65%. The dose of over dose areas also decreased by 2.75~10.45%. Moreover, in the measurement using low-sensitivity film, the dose of under dose areas increased by 11.3%, and that of over dose areas decreased by 5.3%. In the measurement of interest point dose using a thermoluminescence dosimeter, the application of the field-in-field technique corrected under dose by minimum 7.5% and maximum 17.6%. Thus, with the technique, we could improve non.uniform dose distribution. Conclusion: By applying the field-in-field technique, which takes into account beam divergence in radiation treatment planning, we could reduce cold spots and hot spots through the correction of dose on the junction and, in particular, we could correct under dose at the entry point resulting from beam divergence. This study suggests that the clinical application of the field-in-field technique may reduce the risk of lymph node metastasis caused by under dose on the cervical lymph node.