선량-볼륨 히스토그램

Dose-volume histogram

선량-볼륨 히스토그램(DVH)은 방사선 치료 계획에서 방사선량과 조직 볼륨에 관련된 히스토그램이다.[1] DVH는 계획 평가 도구로 가장 일반적으로 사용되며 다른 계획이나 구조물의 선량을 비교하기 위해 사용된다.[2] DVHs는 1979년 마이클 고이틴(Michael Goitein)과 베르히(Berhey)에 의해 도입되었다.[3] DVH는 3D 선량 분포를 그래픽 2D 형식으로 요약한다. 현대 방사선 치료에서는 일반적으로 CT 스캔의 3D 재구성을 기반으로 한 전산 치료 계획 시스템(TPS)에서 3D 선량 분배가 생성된다. DVH 분석에서 언급되는 "량"은 방사선 치료의 대상, 대상 근처에 있는 건강한 기관 또는 임의 구조물이다.

종류들

DVH는 차동 DVH 또는 누적 DVH의 두 가지 방법 중 하나로 시각화할 수 있다. DVH는 히스토그램의 선량 빈 크기를 먼저 결정하여 생성된다. 빈은 임의의 크기(예: 0–1 Gy, 1.001–2.000 Gy, 2.001–3.000 Gy 등)일 수 있다.[4]

차동 DVH에서 막대 또는 기둥 높이는 빈에서 주어진 선량을 받는 구조물의 부피를 나타낸다. 빈 선량은 수평축을 따라 있고 구조 용적(퍼센트 또는 절대 용적)은 수직에 있다. 차동 DVH는 일반적인 히스토그램의 모양을 취한다. 특정 선량을 받는 장기의 총 부피는 적절한 선량 보관함에 표시된다.[5] 이 부피는 고려된 장기에 대해 지정된 용량 범위로 특징지어지는 복셀의 총 수로 결정된다. 차동 DVH는 최소 및 최대 선량의 시각화뿐만 아니라 고려된 구조물 내에서 선량의 변화에 대한 정보를 제공한다.[6]

또한, 누적 DVH는 수평 축을 따라 빈 선량으로 표시된다. 그러나 첫 번째 빈의 열 높이(0–1 Gy, 예)는 해당 선량보다 크거나 같은 선량을 받는 구조물의 체적을 나타낸다.[5] 두 번째 빈(예: 1.001–2.000 Gy)의 기둥 높이는 해당 선량보다 크거나 같은 구조물 볼륨을 나타낸다. 매우 미세한 (작은) 빈 크기로, 누적 DVH는 부드러운 선 그래프의 모양을 취한다. 선은 항상 왼쪽 위부터 오른쪽 아래까지 기울고 시작한다. 매우 균일한 선량(예를 들어 정확히 10 Gy를 받는 부피의 100%)을 받는 구조물의 경우, 누적 DVH는 그래프 상단에 수직으로 표시된 100% 부피에서 수평선으로 나타나며 수평 축의 10 Gy에서 수직 강하가 나타난다.

DVH example
방사선 치료 계획의 누적 DVH.

임상적으로 사용되는 DVH는 일반적으로 방사선 치료 계획의 모든 구조와 관심 대상을 포함하며, 각 선은 다른 구조를 나타내는 다른 색상을 표시한다. 수직축은 거의 항상 (절대 볼륨이 아닌) 백분율 볼륨으로 표시된다.[7]

단점

임상 연구에 따르면 DVH 측정 기준은 환자의 독성 결과와 상관관계가 있는 것으로 나타났다.[8] DVH 방법론의 단점은 공간 정보를 제공하지 않는다는 것이다. 즉, DVH는 구조 내에서 선량을 받는 위치를 표시하지 않는다.[9] 또한 초기 방사선 치료 계획의 DVH는 방사선 치료를 시작할 때 구조물에 대한 선량을 나타낸다. 치료가 진행되고 시간이 경과함에 따라 변화가 있을 경우(즉, 환자가 체중을 감량할 경우, 종양이 위축될 경우, 장기가 변하면 등) 원래의 DVH는 정확성을 상실한다.[10]

참조

  1. ^ Drzymala, RE; Mohan, R; Brewster, L; Chu, J; et al. (1991). "Dose-volume histograms". International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 21 (1): 71–8. doi:10.1016/0360-3016(91)90168-4. PMID 2032898.
  2. ^ Mayles, P.; Nahum, A.; Rosenwald, J.C., eds. (2007). Handbook of radiotherapy physics: theory and practice. New York: Taylor & Francis. p. 722. ISBN 9780750308601.
  3. ^ Shipley, WU; Tepper, JE; Prout, GR Jr; Verhey, LJ; et al. (1979). "Proton radiation as boost therapy for localized prostatic carcinoma". JAMA. 241 (18): 1912–5. doi:10.1001/jama.1979.03290440034024. PMID 107338.
  4. ^ Hasson, Brian F. (2013). "Dose Volume Histogram (DVH)". Encyclopedia of Radiation Oncology. p. 166. doi:10.1007/978-3-540-85516-3_659. ISBN 978-3-540-85513-2. {{cite book}}: 누락 또는 비어 있음 title= (도움말)
  5. ^ a b Khan, Faiz M. (2014). Khan's The Physics of Radiation Therapy. pp. 423–425. ISBN 978-1-4511-8245-3.
  6. ^ Halperin, Edward C.; Perez, Carlos A.; Brady, Luther W. (2008), Perez and Brady's Principles and Practice of Radiation Oncology, Wolters Kluwer Health, Lippincott Williams & Wilkins, p. 231, ISBN 9780781763691
  7. ^ Goitein, Michael (2008). Radiation oncology a physicist's-eye view. New York: Springer. p. 125. ISBN 9780387726458.
  8. ^ Rodrigues, George; Lock, Michael; D'Souza, David; Yu, Edward; Van Dyk, Jake (May 2004). "Prediction of radiation pneumonitis by dose–volume histogram parameters in lung cancer—a systematic review". Radiotherapy and Oncology. 71 (2): 127–138. doi:10.1016/j.radonc.2004.02.015. PMID 15110445.
  9. ^ Drzymala, R.E.; Mohan, R.; Brewster, L.; Chu, J.; Goitein, M.; Harms, W.; Urie, M. (May 1991). "Dose-volume histograms". International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 21 (1): 71–78. doi:10.1016/0360-3016(91)90168-4. PMID 2032898.
  10. ^ Bhide, SA; Davies, M; Burke, K; McNair, HA; et al. (2010). "Weekly volume and dosimetric changes during chemoradiotherapy with intensity-modulated radiation therapy for head and neck cancer: A prospective observational study". International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 76 (5): 1360–8. doi:10.1016/j.ijrobp.2009.04.005. PMID 20338474.

외부 링크