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저자정보
신동석 (가톨릭대학교(성의교정) 생체의공학연구소) 강성희 (가톨릭대학교) 김동수 (가톨릭대학교) 김태호 (가톨릭대학교) 김경현 (가톨릭대학교(성의교정) 생체의공학연구소) 조민석 (서울아산병원) 노유윤 (가톨릭대학교(성의교정) 생체의공학연구소) 윤도건 (가톨릭대학교) 서태석 (가톨릭대학교)
저널정보
한국의학물리학회 의학물리 의학물리 제27권 제4호
발행연도
2016.12
수록면
203 - 212 (10page)
DOI
https://doi.org/10.14316/pmp.2016.27.4.203

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Dose differences between three-dimensional (3D) and four-dimensional (4D) doses could be varied according to the geometrical relationship between a planning target volume (PTV) and an organ at risk (OAR). The purpose of this study is to evaluate the correlation between the overlap volume histogram (OVH), which quantitatively shows the geometrical relationship between the PTV and OAR, and the dose differences. 4D computed tomography (4DCT) images were acquired for 10 liver cancer patients. Internal target volume-based treatment planning was performed. A 3D dose was calculated on a reference phase (end-exhalation). A 4D dose was accumulated using deformation vector fields between the reference and other phase images of 4DCT from deformable image registration, and dose differences between the 3D and 4D doses were calculated. An OVH between the PTV and selected OAR (duodenum) was calculated and quantified on the basis of specific overlap volumes that corresponded to 10%, 20%, 30%, 40%, and 50% of the OAR volume overlapped with the expanded PTV. Statistical analysis was performed to verify the correlation with the OVH and dose difference for the OAR. The minimum mean dose difference was 0.50 Gy from case 3, and the maximum mean dose difference was 4.96 Gy from case 2. The calculated range of the correlation coefficients between the OVH and dose difference was from ?0.720 to ?0.712, and the R-square range for regression analysis was from 0.506 to 0.518 (p-value ＜0.05). However, when the 10% overlap volume was applied in the six cases that had OVH value ≤2, the average percent mean dose differences were 34.80±12.42%. Cases with quantified OVH values of 2 or more had mean dose differences of 29.16±11.36%. In conclusion, no significant statistical correlation was found between the OVH and dose differences. However, it was confirmed that a higher difference between the 3D and 4D doses could occur in cases that have smaller OVH value.
#4D dose #Overlap volume histogram #Respiratory motion #Geometrical relationship

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Low DA / 2003 / A method for the reconstruction of four-dimensional synchronized CT scans acquired during free breathing / Med Phys 30(6):1254~1263 google schola Pan T / 2004 / 4D-CT imaging of a volume influenced by respiratory motion on multi-slice CT / Med Phys 31(2):333~340 google schola Keall P / 2004 / 4-dimensional computed tomography imaging and treatment planning / Semin Radiat Oncol 14(1):81~90 google schola Ohara K / 1989 / Irradiation synchronized with respiration gate / Int J Radiat Oncol Biol Phys 17(4):853~857 google schola Hideo DK / 1996 / Respiration gated radiotherapy treatment:a technical study / Phys Med Biol 41(1):83 google schola

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