RapidArc와 CyberKnife를 이용한 척추 SBRT 계획 비교: 적합성 및 선량 스필 효과 분석

초록

본 연구는 척추 전이 병변에 대해 기존 CyberKnife(CK) 계획을 RapidArc(RA) 두 궤도로 재계획하여, PTV 적합성, CI, 고·중간 선량 스필(R50%, D2cm) 및 척수관 최대 선량을 RTOG 0631·0915 기준에 따라 비교하였다. 결과는 RA가 CK보다 PTV 적합도와 척수관 선량 억제에서 유리하며, 고·중간 선량 스필도 전반적으로 낮음을 보여, 척추 SBRT에서 RA가 우수할 수 있음을 시사한다.

상세 요약

이 연구는 10명의 척추 전이 환자를 대상으로, 이미 CK(Multiplan, Ray‑Trace)로 치료된 데이터를 Varian Eclipse(AAA)로 전환해 두 개의 완전 회전 아크(RA)를 이용해 재계획하였다. 두 TPS 모두 동일한 목표 우선순위—PTV 충분한 커버리지와 척수관 최대 선량 제한—를 적용했으며, 이는 RTOG 0631(척추) 및 0915(폐) SBRT 프로토콜에서 권고하는 핵심 품질 지표와 일치한다. 평가 지표는 PTV 적합성 지수(CI), 고선량 스필(전체 볼륨 대비 105% 이상 영역 비율), 중간선량 스필(R50%: 50% 처방선량을 초과하는 부피 비율, D2cm: 처방선량 중심에서 2 cm 거리에서의 최대 선량) 및 척수관 최대 선량(Dmax)이다. 통계적으로 RA의 평균 CI는 1.11±0.03으로 CK의 1.17±0.10보다 유의하게 낮았으며(p=0.02), 이는 목표 부피에 대한 선량 집중도가 더 높음을 의미한다. 척수관 Dmax는 CK에서 평균 11.6% 더 높았고(p<0.001), 이는 RA가 정상 조직 보호에 더 효율적임을 보여준다. 고선량 스필은 RA 0.86% 대 CK 2.26%였으나 차이는 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.203). 중간선량 스필에서는 D2cm이 RA에서 유의하게 낮았으나 R50%는 두 시스템 간 차이가 없었다. 이러한 결과는 AAA 기반의 볼륨조절 IMRT(RA)가 복잡한 비선형 선량 분포를 더 정밀하게 구현할 수 있음을 시사한다. 다만, 샘플 수가 제한적이며, CK의 비동적 추적 및 비동기식 선량 계산 특성을 완전히 반영하지 못한 점은 연구의 한계로 남는다. 향후 다기관 대규모 연구와 실제 임상 결과(통증 완화, 신경학적 독성)와의 연계 분석이 필요하다.