Analysis of Automatic Rigid Image-Registration on Tomotherapy

본 연구는 토모테라피(Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA)의 자동영상정합 과정에서 조정인자에 따른 종축과 회전축의 오차를 분석하였다. 다섯그룹(두부, 경부, 흉부, 복부, 골반부)으로 구분된 총 50명의 치료가 종료된 환자를 대상으로 하였고, 총 500개의 megavoltage computed tomography (MVCT) 영상을 분석하였다. 모의치료에서 kilovoltage computed tomography (kVCT)영상을 얻었고, 치료계획을 위하여 토모테라피 Hi-Art II 치료계획시스템(Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA)을 사용하였다. 매 회 치료 전 자동영상정합 과정을 시행하였고, 종축과 회전축의 오차를 기록하였다. 종축과 회전축의 일치도(adjustments)에서 자동영상정합을 분석하기 위하여 총 아홉 가지 조정인자를 적용하였고, 각 그룹의 계통적(systematic, ${\Sigma}$ )과 통계적(random, RMS) 오차에 대하여 종합적 평균오차(overall mean value, M)를 구했다. 각 그룹 간 회전축 일치도의 종합적 평균오차에서 밀도와 해상도에 따른 다양한 조정인자에 의한 차이를 보였다. 밀도와 해상도가 높아짐에 따라 회전축 일치도에서 편차가 작았다. 그러므로, 토모테라피에서 "full-image"모드와 "standard"해상도를 이용한 자동영상정합은 정확한 오차 확인이 가능하고, 환자 재위치잡이(repositionning) 및 보정(correcting)에 도움이 될 것으로 사료된다. 【The purpose of this study was to analyze translational and rotational adjustments during automatic rigid image-registration by using different control parameters for a total of five groups on TomoTherapy (Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA). We selected a total of 50 patients and classified them in five groups (brain, head-and-neck, lung, abdomen and pelvic) and used a total of 500 megavoltage computed tomography (MVCT) image sets for the analysis. From this we calculated the overall mean value(M) for systematic and random errors after applying the different control parameters. After randomization of the patients into the five groups, we found that the overall mean value varied according to three techniques and resolutions. The deviation for the lung, abdomen and pelvic groups was approximately greater than the deviation for the brain and head-and-neck groups in all adjustments. Overall, using a "full-image" produces smaller deviations in the rotational adjustments. We found that rotational adjustment has deviations with distinctly different control parameters. We concluded that using a combination of the "full-image" technique and "standard" resolution will be helpful in assisting with patients' repositioning and in correcting for set-up errors prior to radiotherapy on TomoTherapy.】