방사선 치료학

안녕하세요 아들 둘 키우는 아빠 건설소장입니다.

오늘은 방사선 치료학에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

저 국가고시 볼 때 치료학이 너무 어려워서 과락 하는 친구들이 많았는데 너무 안타까웠던 기억이 납니다.

학생들 모두 공부 잘 하셔서 과락 같은 쓰라린 추억이 없기를 바랍니다.

방사선 치료학

2교시 <방사선치료기술학> 15문항 / 3교시 <방사선 실기> 8문항

 

 

방사선치료
방사선치료의 목적 비정상 조직의 파괴는 최대화시키면서, 정상 조직의 피해는 최소화 시키는 것
방사선치료의 장단점
장점 병소주위 정상조직의 기능·형태 보존 전신적 영향 적음(국소요법) 수술보다 넓은 범위, 어려운 위치도 가능 전신상태에 덜 구애받음(합병증 가능성 낮음)	단점 국소치유 확실성 낮음 치료기간이 김
방사선치료의 과정 환자 → Staging → 선량결정 → Planning → Treatment → After Care → 다른 환자에 적용
방사선치료의 분류 특성 근치적 치료(Curative RT) 고식적 치료(대증적, Palliative RT) 목적 악성종양의 완치 증상 개선, 생명 연장 적응 감수성 크고, 크기 작고, 국소 전신상태 양호 종양의 크기, 감수성, 전신상태를 보아 치유가 불가능 할 때 조사야 작다 크다 선량 대선량 소선량 조사기술 고도의 조사기술 간단한 조사기술 정상조직의 장애 회복가능하면 허용 허용되지 않음
생물등효과선량 NSD(명목표준선량) : D = NSD × N0.24 × T0.11D : 선량 N : 분할횟수 T : 조사기간 TDF(시간-선량-조사횟수) : 표를 보고 찾자 분리치료 코스법(Split-course regimens) : T : 치료일수 R : 휴지기간
악성종양 암종(Carcinoma) : 상피조직에 생성 육종(Sarcoma) : 비상피조직에 생성	치료가능비(TR) TR = > 1 TR을 크게 하는 방법 환자 내용선량 증가시키는 방법 ①적절한 공간선량분포 ②시간적 선량분포의 검토 ③환자의 영양관리 ④국소·전신 장해 처리 종양 치사선량 줄이는 방법 ①방사선 증감제 ②산소효과 이용 ③중입자선 활용
방사선치료성적 좌우인자 종양측 인자 종양의 방사선 감수성 종양의 크기 종양의 진전상태 종양의 병기 환자측 인자 연령 영양 등의 전신상태 빈혈의 유·무
생물학적효과비(RBE) RBE =	치료효과 개선비(Therapeutic Gain Factor) TGF =
방사선치료의 선량배분 공간적 선량배분 고정조사 : 1문, 대향2문, 십자화조사, 절선조사 운동조사 : 회전조사, 진자조사 시간적 선량배분 1회전선량조사 : 수술중방사선치료, 정위적방사선수술 단순분할조사법 : 1회/일 고분할조사법(Hyperfraction) : 2회/일 저분할조사법(Hypofraction) : 2~3회/주	TNM 분류 (Staging) T : 원발병소 N : 소속 림프절 M : 원격전이(Metastasis) 병기결정의 목적 ①치료계획 작성에 도움 ②예후 예측 ③치료결과 공동 평가 ④임상연구의 기초 ⑤암치료 장해연구에 도움 결정 : 치료 전 결정, 치료 후 변경X (수술소견X)
방사선치료의 종류 원격치료 : X선치료, 전자선치료, 감마선치료... 근접치료 : 몰드치료, 강내조사(ICR), 조직내조사, 체관조사... 특수치료 : TBI, IORT, Gamma-knife, Tomotherapy, IGRT, IMRT....

방사선 치료 장치
치료 장치의 특징 치료장치 가속입자 치료선 가속법 특징 표재치료장치(Superficial Unit) 전자 X선 전계 Cone 심부치료장치(Orthovoltage Unit) 전자 X선 전계 Cone Van de Graff 전자 X선 정전계   Linac 전자 X선/전자선 Micro파 전계 직선형 가속 Microtron 전자 X선/전자선 Micro파와 균일한 자장 회전가속, 회전반경↑ Betatron 전자 X선/전자선 자계, 전계 Doughnut관 Cyclotron 양성자 중성자 속중성자선 양자선, 중이온선 자계, 전계 Dee Synchrocyclotron 가속전계 주파수변조 60Co 원격치료장치 - ϓ(1.17/1.33MeV) 붕괴 조사야내 선량분포 균등성 좋음 137Cs 원격치료장치 - ϓ(0.66MeV) 붕괴 Remote Afterloading System - ϓ, 속중성자선 붕괴 선질 측정 불필요 Gamma Knife - ϓ 붕괴 201개 60Co
Cone 사용 장치 : 조사야 검사 불필요 동위원소 사용 장치 : 선질 검사 불필요(일정하다)	X선 이용 장치 : 적산선량계 필요 동위원소 사용 장치 : 타이머 필요
방사성동위원소 원격치료장치 Co-60 Cs-137   선원용기 : 2mR/hr이하로 차폐 조사용기 : 텅스텐합금(WHA) 콜리메이터 평면, 교환 - 기본 원호, 다단 - 선원의 방사각도에 맞춰 반음영 축소 연장, 추가 - 주 콜리메터에 추가 부착 반음영 제거 MLC(다엽) - 병소의 모양에 따라 조사야 변형 1.25MeV ϒ선 0.66MeV ϒ선   반감기5.26년 반감기 30년   반가층 1.2cmPb 반가층 0.6cmPb   1.32Rhm 0.32Rhm   Build-up 0.5cm Build-up 0.15cm   직경 2.0cm 직경 3.6cm

선형가속기 LINAC
가속관부 전자총 : 가속관에 전자 공급 가속관 정재파형 가속관 - 길이 짧음, 4MeV 진행파형 가속관 - 길이 김, 6~15MeV 이온펌프 : 고진공도 유지 편향부 : Bending Magnet	고주파 발진부 Magnetron : 고주파 발진기 2~5MW. 300MHz 고주파 발생 구조가 간단, 소형, 쌈 / 불안정, 단수명 Klystron : 고주파 증폭관 5~7MW(고출력) 안정된 주파수, 장수명 / 비쌈 도파관(Wave Guide) : Microwave 가속관으로 전달
조사 Head Target : WHA(Tungsten Heavy Alloy), W, 금, 백금 1~3 mmΦ 산란박(Scattering Foil) : Al, Cu, Ta, Pb 전자빔 산란·확산 균등한 선량분포의 조사야 형성 선속평탄여과판(Flattening Filter) : Pb X선의 강도분포 균일하게 이온선량계(Ion Chamber) : 2개이상, MU측정 Collimator : W, WHA
	선속저지체(대향판, Beam Stopper) 이용선속을 흡수 - 치료실 벽두께 감소 1차 선속을 1/1000 차폐   EPID(Electropotal Image Device) 방사선 투과 영상 표시 정확한 치료 여부의 확인 가능 - 오차 최소화
Linac의 특징 출력선량이 커서 조사시간에 단축 넓은 조사야 설정 가능 초점이 작아 반음영 작음(3mm) 에너지는 낮지만 출력은 큼 ★비교 출력 : LINAC > betatron > Co-60 에너지 : betatron > Linac > Co-60	60Co치료기와 Linac의 비교 항목 60Co 치료기 Linac 초점 크다(1~2cm) 작다(1~3mm) 반음영 크다 작다 출력의 안정성 높다(균등) 낮다(불안정) 투과력 작다 크다 Build-up 0.5cm 1.5cm(6MV) 누설선 있다 없다
Linac의 Mode X선 모드 선원 → 타겟 → 선속평탄여과판 → 환자 전자선 모드 선원 → 산란박 → Cone → 환자	Laser 환자의 위치잡이 천정, 좌·우측벽, 수직방향 : 총 4대

Basic
선량 및 선량분포 변화인자 방사선의 종류 방사선의 에너지(선질) → 선량률과 무관 SSD 조사야의 크기 및 형태 Bolus, Wedge Filter, 조직보상여과판 조사 방향 피사체 크기, 조사부위 표면의 형태		표면선량 증가요인 조사야 클수록 SSD 짧을수록 Filter의 Z가 작을수록 Filter가 얇을수록 에너지가 낮을수록	심부선량 증가요인 조사야 클수록 SSD 길수록 Filter의 Z가 클수록 Filter가 두꺼울수록 에너지가 높을수록
		Build-Up E가 높은 방사선에서 표면보다 일정깊이에서 선량이 증가되어 최대선량이 됨 Build-Up Point 방사선 수중깊이(cm) 방사선 수중깊이(cm) 137Cs ϓ선 0.15 4MV X선 1.0 60Co ϓ선 0.5 6MV X선 1.5 8MeV 전자선 1.5 8MV X선 2.0 10MeV 전자선 2.0 10MV X선 2.5 12MeV 전자선 2.5 15MV X선 3.0
후방산란계수(BSF, Back Scatter Factor) 중심축상 최대 선량과 같은지점에서의 공중선량의 비 BSF = = TAR(dm, rdm) rdm : dm에서의 조사야 BSF는 선질, 조사야, 팬텀두께에만 영향을 받음 ※ 후방산란률(%BS) %BS = =
심부선량백분율(PDD or %DD) 400kV 이하 저에너지 %DD = × 100 = 400kV 이상 고에너지 %DD = × 100 = %DD 증가인자 에너지(선질) 클수록 SSD 클수록 조사야 클수록 (단, 동일면적에도 모양따라 다름) Mayneord's Factor : SSD 변화에 따른 %DD
		조직-공기중 선량(TAR) 임의의 깊이 d에서의 선량과 같은점의 공기중 선량 비 TAR =
		조직-최대선량 비(TMR)과 조직-팬텀선량 비(TPR) TPR = TMR : 기준점 깊이가 최대선량점일 때 TPR = TMR TMR = 영향인자 : 방사선에너지, 조사야
		선량의 계산 SSD Technique MU = SAD Technique MU =
A/P 계산 원형조사야 A/P = ×r r : 원형조사야의 반지름 장방향조사야 A/P =
		방사선에너지에 따른 교정깊이 10MV↓ X선 5cm 60Co ϓ선 5cm 11~25MV X 7cm 25~50MV X 10cm
등선량곡선 기준점의 선량(최대선량)에 대해 각점의 흡수선량을 %로 나타내어 10% 간격으로 그린 곡선
		등선량분포 영향인자 선질(에너지), Source Size, Beam Collimation 조사야크기, SSD, 방사선 종류, 입사각도
반음영	90% 조사야 기하학적 본영 조사야 밖 피폭 많음 조사야 내 선량분포 균등   50% 조사야 기하학적 조사야 조사야 밖 피폭 적음 조사야 내 선량분포 불균등   반음영 20~90% 거리
		Wedge Filter 등선량분포를 목적에 맞게 변화 피부표면에서 15cm 이상 간격 유지 : Skin Sparing WA = (180-HA) WA : Wedge Angle HA : Hinge Angle Wedge Beam의 3요소 WA, HA, Separation Wedge의 종류 Universal Wedge : Linac - 빔중심 = Wedge 중심 Individualized Wedge : 60Co - 빔 끝 = Wedge 끝
Bolus 역할 : 환자 피부표면의 요철 보상 Build-up Point를 피부표면 쪽으로 이동 조직등가물질 : 물, 파라핀, Wax, Mix-D, 쌀...		Block : 중요장기의 보호 및 불필요 피폭 경감 재질 : 납 → 저용융점합금(Cerrobend : Bi Pb Sn Cd) 5HVL(95%)두께로 제작 (용융점 : 70° - 가공용이)   1HVL(mmPb) 5HVL(mmPb) 60Co 10mmPb 5cm 4MV 12mmPb 6cm 6MV 13mmPb 6.5cm 10MV 14mmPb 7cm
조직보상여과판(Tissue-Compensator Filter) Bolus의 효과를 거두면서 Skin Sparing Effect 유지 피부표면에서 15cm 이상 간격

방사선 치료계획
Simulator 치료 장치와 기하학적으로 일치시킨 X선 투시장치 Simulation의 목적 종양의 크기, 위치, 형태, 정상조직의 차폐여부, 선속방향, 종양의 중심점, 조사야 크기 등을 결정	CT Simulator 일반CT와의 차이점 Large Bore, Laser, 평면Table CT를 통한 조직의 감약계수를 이용한 치료계획 가능 단시간에 정확도가 높은 3D 치료계획 수립 가능
Body Contour 신체단면도를 그리는데 이용되는 도구 납줄, 석고붕대, CT Image(3D 및 단면 체표윤곽)
	Beam's Eye View 방사선 치료기의 선원 방향에서 Beam따라 관찰 non-coplaner조사 시 이용
ϓ-gram & L-gram 목적 : 실제치료와 치료계획의 일치성을 평가 2회 조사 ϓ-gram의 선예도가 L-gram보다 떨어지는 이유? → Linac이 초점크기가 작다
	치료용적의 정의 GTV(총종양용적) : 육안적 관찰 범위 CTV(임상적표적용적) : 현미경학적 범위 PTV(치료계획표적용적) : 장기의 움직임을 고려한 범위 TV(치료용적) : 치료목적 달성을 위해 의사가 선택한 범위 통상 95%곡선 IV(조사용적) : 20%등선량곡선
SSD & SAD SSD법 : 표재성종양, 1문조사 - PDD이용 SAD법 : 심부성종양, 고정·운동조사 - TMR(TPR)이용
고정도구 Head Pillow(Rest, Holder) Breast Board Optimold(Aquaplast) Vac-Lock

방사선 치료기술
1문조사법 표재성(천재성) 치료, SSD기법 사용 X선 표재치료, 전자선 치료 단점 : 큰 병소에 균등선량 곤란 병소보다 깊은 조직에 많은 선량 조사	외투조사법 Hodgikin's Disease, 악성림프종 Mentle 조사법 : 상반신 악성림프종 역 Y자형 조사법 : 하반신 악성림프종 TLI 조사법 : 전신의 악성림프종
2문조사법 대향2문조사 : 심재성 병소 같은 중심축상 서로 반대 방향에서 조사 중심축상 선량분포가 거의 평탄 조사야 사이 전체 조직에 고선량 조사 장점 : 셋업간결, 재현성, 종양선량균등, 기하학적오류↓ 단점 : 종양 상·하 정상조직에 과도한 선량 사방향2문조사 : 편재성 종양 Wedge, Bolus 등을 이용해 조사야 중심축이 각을 가짐 접선 조사법 : 절선조사 돌출된 부위에 응용 건강조직의 장해 줄이는데 의의(심부의 중요장기 보호) 용적선량이 작아짐	개창조사법(수술중 조사법) 단 한번의 1회 선량을 많이 부여, 전자선 이용 위암, 췌장암, 전립선암, 방광암
	Moving Strip Technique 복부전체에 조사 시 filed가 너무 클 때 전·후면 Strip Filed를 매일 이동하여 치료(고정조사) Seminoma, 소아 Wilms 종양, 난소암
	운동조사법 진자조사(Arc Rotation Therapy) 진자각을 반복 이동하면서 조사 회전중심 ≠ 종양중심 = 최대선량중심 중심축이 종양보다 깊음 진자각↑, 조사야↓ : 최대선량중심과 회전중심 가까움 회전조사(Full Rotation Therapy) 회전중심 = 종양중심 = 최대선량중심 선량분포는 원형, 피부선량 최소
다문조사법 정상조직의 선량부담을 줄이면서 종양선량 증가 4문조사 : 다이아몬드타입, 나비타입

전자선치료
전자선치료의 특징 표면선량이 큼 최대흡수선량 및 유효비정이 넓어 표적용적 내 균등한 선량 조사 가능 심부선량의 급격한 감소(물질의 투과성 작음)
전자선 발생장치 Betatron, Linac, Microtron, Van de Graff	최대비정 : MeV/2 cm 유효비정 : MeV/3 cm - 80% MeV/4 cm - 90% X선 오염
치료대상 표재성종양 : 피부암, 유방암, 구강암 등
전자선치료의 장점 높은 선량분포영역이 급증 급격한 선량 감소 투과력이 한정되어 용적선량이 적음 Beam의 정형 및 방어가 용이 강내조사 및 수술 중 조사가 가능 피부 내 선량이 저에너지 X선보다 30～40% 더 높음 조사 후 조직의 장해 회복이 저E X선에 비해 양호	전자선치료의 단점 전자선은 산란하기 때문에 하단부 선량분포가 넓어짐 조직 조성에 따라 선량분포가 달라지고, 보정이 어려움 X선과 같이 port 사진을 찍을 수 없어 치료 시 cone을 어떻게 대느냐에 따라 선량분포가 달라짐 치료상에 증거 X 치료 부위가 육안으로 보이는 부분에 한정 피부보호효과 아주 작거나 없음

고LET 방사선 치료
고LET 방사선 중성자선, 양자선, π중간자선, 중입자선	고LET 방사선의 장점 OER 낮다(RBE 크다) 방사선 손상으로부터 회복이 작음 세포분열주기 의존성 작음 공간선량분포 양호(Bragg-Peak)
고LET 방사성입자 가속장치 Cyclotron, Syncrtron

수술 전·중·후 방사선 치료
수술 전 방사선 치료 수술 불가능 암을 수술 가능하도록 의인성 전이 방지 수술부위보다 좀 더 넓은 부위 조사	수술 중 방사선 치료 (IORT) 전자선 이용 : 대선량 1회조사 위암, 췌장암, 방광암 전자선을 이용하는 이유? ① 에너지에 따라 일정 깊이에 고선량 투여, 그 이후 심부에서는 선량 급감(정상조직 보호) ② 병소가 표면부터라 광자선은 곤란(∵Build-up)
수술 후 방사선 치료 수술로 제거되지 않은 잔류암세포 파괴 수술부근에 EJfdjwls 암세포 파괴 임파절에 전이된 암 파괴

Brachytherapy
근접치료의 장점 방사성동위원소를 종양에 최대한 근접하여 비교적 짧은 시간에 대선량을 조사하면서 인접한 정상조직의 조사선량을 최소화 할 수 있음	근접치료의 종류 몰드치료(Mould Therapy) 강내조사(ICR, Intracavity Irradiation) Tandem, Ovoid 체관내조사(Intraluminal Irradiation) - RALS 조직내조사(Interstitial Irradiation) - Needle
근접치료의 분류 저선량률치료(LDR : Low Dose Rate) : ~2 Gy/h 중선량률치료(MDR : Middle Dose Rate) : 2~12 Gy/h 고선량률치료(HDR : High Dose Rate) : 12 Gy/h 이상
	근접치료에 이용되는 선원 일시삽입용 : 226Ra, 60Co, 137Cs 영구자입용 : 222Rn, 192Au, 125I Type : Needle, Tube, Seed, Wire 226Ra Needle ①Uniform Needle ②Indian Club Needle : 한쪽 ③Dumbbell Needle : 양쪽
밀봉소선원의 배열에 따른 치료계획 Quimby법 : 선원의 등간격 배치 - 중앙부 선량 불균등 Memory법 : seed를 1cm간격 배열 Paris 시스템 : 표면용적에 따른 임의 길이 선원 Manchester법에 의한 A, B점 A : Tandem따라 상방 2cm, 좌우측 2cm 원발병소의 치유선량, 직장·방광의 장해량 B : 체축따라 상방2cm, 좌우측 5cm 골반벽 침윤, 전이에 대한 index   Paterson-Parker법 균등한 선량분포를 위해 선원의 불균등배열 Paris-Quimby법 중심에 선량이 높지만 균등한 선원배열
	RALT(Remote Afterloading Technique) 술자의 피폭 없음 환자의 고통 적음 정확한 선량분포 획득 외래로 치료 가능 분할조사의 이점이 있음
	조사선량율 상수 Γ Γ : 1mCi, 1cm, 1시간의 선량 R 조사선량 X = ×t r : 거리 t : 시간

QA
Collimator Rotation Test Collimator를 회전하며 측정 오차 1° 이하	조사야 크기 지시기(Field Size Indicator) 10×10cm, SSD 100cm에서 측정 오차 2mm 미만
Table Rotation Test Table을 회전하며 측정 오차 1° 이하	광거리 지시기(ODI) 기계적 front pointer와 ODI 일치성 확인 오차 2mm 미만
Gantry Rotation Test Gantry를 회전하며 측정(빔 확산 및 감약) 오차 1° 이하	Isocenter상 레이저 정렬(Localization Laser) Front Pointer 장착 후 측정 오차 각각 2mm 미만
X선/전자선 출력선량 측정(Output) 10×10cm, SSD 100cm에서 측정 오차 3% 이내	조사면 내 선량의 대칭도(Symmetry) 20×20cm, 기준점과 선량값이 가장 큰 두 지점 측정 오차 2% 이내
조사면 내 선량의 평탄도(Flatness) 중심축에서 80%지점 내 가장 높은 지점과 낮은 지점의 측정선량 차이의 비를 기준값과 비교 오차 2% 이내	광조사면과 방사선조사면의 일치 시험 10×10, 20×20cm로 세방향(0, 90, 270°) 실시 조사야 크기 지시기의 오차 1mm 미만 광조사면과 방사선 조사면간 차이는 2mm 이하