영상유도 방사선 치료 시 CBCT에서 방사선 방호최적화를 위한 영상평가

• 영문명: Image Evaluation for Optimization of Radiological Protection in CBCT during Image-Guided Radiation Therapy
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 최민호 김경완 이동연
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』제17권 제3호, 305~314쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.06.30

국문 초록

의료기술의 발전과 방사선 치료 장비의 발전으로 세기변조방사선치료와 같은 고 정밀 방사선치료의 빈도수가 증가하였다. 정밀하고 복잡한 치료계획에서 방사선 치료 시 영상유도방사선치료는 필수가 되었다. 특히 선형가속기에 진단용 영상장비의 도입으로 CBCT스캔이 가능해졌으며 이는 3차원 이미지를 통해 환자의 자세를 검·교정할 수 있게 되었다. 보다 정밀한 환자 자세의 재현이 가능해졌지만, 영상획득과정에서 환자에게 전달되는 피폭선량은 무시할 수 없다. 방사선 치료분야에서 방사선 방호최적화는 필요하며 피폭저감화를 위한 노력은 필요하다. 하지만 3차원 CBCT영상 획득 시 피폭저감화를 위해 촬영조건을 변경하여 촬영할 경우 환자의 위치정렬을 할 수 없을 정도의 화질이나 인공물이 발생해서는 안 된다. 본 연구에서Rando phantom을 활용해 각 촬영조건별 영상을 스캔하고 평가하였다. 100 kV, 80 mA, 25 ms, F1 filter 180° 조건에서 가장 높은 SNR이 나타났다. 관전압, 관전류가 높아질수록 Noise가 감소했으며 보우타이필터는 높은 관전류에서 최적의 효과를 나타냈다. 실제 스캔된 이미지를 토대로 환자위치정렬이 모든 촬영조건에서 가능했으며 가장 낮은 SNR을 나타낸 70 kV, 10 mA, 20 ms, F0 filter 180° 조건에서 충분히 환자자세정렬을 위한 영상유도방사선치료는 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 촬영조건에 따른 영상평가를 실시하였으며 피폭 저감화를 위해 낮은 관전압과 관전류, 작은 회전각 스캔이 선량 저감화에 효과적일 것으로 보인다. 이를 토대로 CBCT촬영 시 환자의 피폭선량을 가능한 낮게 해야 할 것이다.

영문 초록

With the development of medical technology and radiation treatment equipment, the frequency of high-precision radiation therapy such as intensity modulation radiation therapy has increased. Image-guided radiation therapy has become essential for radiation therapy in precise and complex treatment plans. In particular, with the introduction of imaging equipment for diagnosis in a linear accelerator, CBCT scanning became possible, which made it possible to calibrate and correct the patient's posture through 3D images. Although more precise reproduction of the patient's posture has become possible, the exposure dose delivered to the patient during the image acquisition process cannot be ignored. Radiation optimization is necessary in the field of radiation therapy, and efforts to reduce exposure are necessary. However, when acquiring 3D CBCT images by changing the imaging conditions to reduce exposure, there should be no image quality or artefacts that would make it impossible to align the patient's position. In this study, Rando phantom was used to scan and evaluate images for each shooting condition. The highest SNR was obtained at 100 kV 80 mA 25 ms F1 filter 180°. As the tube voltage and tube current increased, the noise decreased, and the bowtie filter showed the optimal effect at high tube current. Based on the actual scanned images, it was confirmed that patient alignment was possible under all imaging conditions, and that image-guided radiation therapy for patient alignment was possible under the condition of 70 kV 10 mA 20 ms F0 filter 180°, which showed the lowest SNR. In this study, image evaluation was conducted according to the imaging conditions, and low tube voltage, tube current, and small rotation angle scan are expected to be effective in reducing radiation exposure. Based on this, the patient's exposure dose should be kept as low as possible during CBCT imaging.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

Ⅲ. RESULT

Ⅳ. DISCUSSION

Ⅴ. CONCLUSION

Acknowledgement

Reference

키워드

콘빔씨티 영상유도방사선치료 노이즈 신호대잡음비 CBCT IGRT Noise SNR