A Study of Image Quality and Exposed Dose by Field Size Changing on CBCT

CBCT 촬영 시 조사야 조절에 따른 영상의 최적화 및 피폭선량에 관한 고찰

  • Bang, Seung Jae (Department of Radiation Oncology, Kangbuk Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Kim, Young Yeon (Department of Radiation Oncology, Kangbuk Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Jeong, Il Seon (Department of Radiation Oncology, Kangbuk Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Kim, Jeong Soo (Department of Radiation Oncology, Kangbuk Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Kim, Young Gon (Department of Radiation Oncology, Kangbuk Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine)
  • 방승재 (성균관대학교 의과대학 강북삼성병원 방사선종양학과) ;
  • 김영연 (성균관대학교 의과대학 강북삼성병원 방사선종양학과) ;
  • 정일선 (성균관대학교 의과대학 강북삼성병원 방사선종양학과) ;
  • 김정수 (성균관대학교 의과대학 강북삼성병원 방사선종양학과) ;
  • 김영곤 (성균관대학교 의과대학 강북삼성병원 방사선종양학과)
  • Received : 2013.05.24
  • Accepted : 2013.09.03
  • Published : 2013.09.30

Abstract

Purpose: Modern radiation therapy technique such as IGRT has become a routine clinical practice on LINAC for decrease patient's set-up error. CBCT can be used to adjust patient set-up error and treat patient more accurately. The Purpose of this study is to evaluate field size of CBCT for improving Image quality and suggest reference date of CBCT field size. Materials and Methods: Image date were acquired using KV CBCT and Catphan phantom (Half fan and full fan mode were scanned from 2 ~16 cm, at intervals of 2 cm). Field size were categorized by Small field size (2 cm, 4 cm), Medium field size (8 cm, 10 cm), Large field size (more than 14 cm) and evaluate. To estimated the CTDi using CTDi phantom and Ion chamber. Results: CT number linearity of Small and Large field size are greater than Medium field size. Spatial resolution are not significantly different without Small field size. But half fan mode is more different than full fan mode. In full fan, except Medium field size, all field size exceed recommendation for HU uniformity. But half pan has stability for all field except Small field size. CTDi makes radical sign function graph in Medium field size. Conclusion: The worst result was given by Small field size for Image quality and practically. Medium field size can be useful to prevent patient from radiation exposure and give better Image quality. So this study recommends that Medium field size (8~10 cm) is more suitable for CBCT.

목 적: 방사선치료에 있어 환자자세 설정(Set-up) 오차를 줄이기 위하여 많은 장비들이 개발되어 왔다. CBCT 촬영은 Set-up 오차를 줄이고, 정확한 치료를 수행하는 최신 방법 중 하나이다. CBCT의 조사야를 조절하여 영상의질(Image quality) 향상과 피폭선량을 측정하고 분석함으로써 임상에서 최적화하여 사용할 수 있는 치료조사야(Field size)를 제시하고자 한다. 대상 및 방법: Catphan phantom을 이용하여 Half fan, Full fan mode로 조사야를 2~16 cm까지 2 cm 간격으로 촬영하였다. Small field size (2 cm, 4 cm), Medium field size (8 cm, 10 cm), Large field size (14 cm 이상)으로 구분하여 Image quality를 평가하였다. CTDi는 CTDi phantom과 Ion chamber를 이용하여 측정 및 분석하였다. 결 과: CT값 일치도(CT number linearity)는 Small, Large field size에서 촬영한 값이 Medium field size보다 크게 나타났다. 공간분해능(Spatial resolution)은 Full fan에서 Small field size촬영을 제외하고 나머지 Field size에서 크게 차이가 나지 않았다. Half fan에서는 많은 차이를 보였다. CT 값 균일도(HU uniformity)는 Full fan에서는 Medium size를 제외하고는 제조사에서 권고하는 값을 초과하였으며, Half fan에서는 모든 Field size가 Full fan에서는 Medium field size에서는 안정된 값으로 분석되었다. CT 피폭선량(CTDi)는 Medium field size에서 증가 할수록 루트함수의 그래프의 형태로 나타났다. 결 론:Small field size에서는 Image quality와 실용성의 측면에서도 적절하지 않은 것으로 사료된다. Medium field size는 Large field size에서 보다 Image quality도 우수하고 환자의 피폭선량을 줄일 수 있으므로 본 논문에서는 CBCT 촬영 시 Field size 8~10 cm 촬영이 유용하다고 사료된다.

Keywords

References

  1. ICRP 60: Recomendations of the Inernational Commission of Radiology Protection. Oxford, UK: Pergam on Press, 1991
  2. AAPM Report #39 Specification and Acceptance Testing of Computed Tomography Scanners
  3. Yoo S, Kim GY, Hammoud R, et al.: A quality assurance program for the on-board imager. Med Physics 2006;33:4431-4447 https://doi.org/10.1118/1.2362872
  4. The Society of Medical Imaging Technology: CT data processing. 1st ed. Seoul: Chung-gu Publising Co., 2003;135-169
  5. 이대형, 김현수, 김연수, 조남수, 한동균: DR detector의 조사 선량 변화에 따른 MTF 변화에 대한 연구. 대한방사선과학회 2008;1:138-139
  6. McNitt-gray MF: Radiation dose in CT. In: Seeram E, ed. Computed Tomography. 3rd ed. Saunders Elsevier, 2009; 219-243
  7. 안종호, 홍채선, 김진만, 장준영: 콘빔CT 촬영 시 mAs의 변화에 따른 피부선량과 영상품질에 관한 평가. 대한방사선치료학회지 2003;1:18-21