Interstitial Vaginal Needle Implantation in Gynecological Tumors :Design and Construction of Applicator

Abstract

PURPOSE: It is not a simple task to achieve the ideal isodose curve with a standard vaginal applicator or single plane needle impant in the paravaginal tissue when primary or recurrent gynecological neoplasms (cervical cancers, vaginal cancers and vulvar cancers) are treated as a boost following external beam radiotherapy. The authors introduce the development and construction of a simple, inexpensive, customized applicator for volume implant to maximize the radiation dose to the tumor while minimizing the dose to the rectum and the bladder. MATERIALS AND METHODS: Nine patients underwent Ir-192 transperineal interstitial implantation for either recurrent (5 cases) or primary (3 cases) cervical cancers or primary vaginal cancer (1 case) between August 1994 and February 1998 at Ajou university hospital. First 3 cases were performed with a single plane implant guided by digital palpation. Because of inadequate isodose coverage in the tumor volume in first 3 cases, we designed and constructed interstitial vaginal applicator for volume implant to improve tumor dose distribution and homogeneity while sparing the surrounding normal tissue. Our applicators consist of vaginal obturator and perineal template that made of the clear acrylamide and dental mold material (Provil ). The applicators were customized individually according to the tumor size and its location. Both HDR and LDR irradiation were given with these applicators accomodating 6 Fr needles (Microselectron, Nucletron). The pretreatment planning prior to actual implant was performed whenever possible. RESULTS: Needles can be inserted easily and evenly into the tumor volume through the holes of templates, requiring less efforts and time for the implant prodecure. Our applicators made of materials available from commercial vendors. These have an advantage that require easy procedure, and spend relatively short time to construct. Also it was possible to fabricate applicators to individualize according to the tumor size and its location and to achieve the ideal isodose coverage. We found an accurate needle arrangement and ideal dose distribution through the CT scan that was obtained in 3 cases after needle implant. Three patients with primary cervical and vaginal cancers were controlled locally at final follow up. But all recurrent cases failed to do so. CONCLUSION: The authors introduce inexpensive, simple interstitial vaginal templates which were self-designed and constructed using materials available from commercial vendors such as acrylamide and dental mold material (Provil ).

목적 : 원발성 혹은 재발한 부인과암(자궁경부암, 질암, 및 외음부암)에서 질부위의 병소에 추가 선량를 조사하기 위한 기존의 방법들 즉, 실린더(cylinder)를 이용한 강내치료와 바늘(needle)을 사용한 조직내 평면삽입(single plane implant)만으로는 이상적인 선량분포를 얻기 힘든 경우가 많다. 저자들은 방광 및 직장에 대한 조사선량을 최소화하면서 질내의 병소에 국한하여 고선량의 방사선을 효과적으로 조사하기 위해 체적삽입(volume implant)이 가능한 기구(applicator 혹은 template)를 고안, 자체 제작하여 사용하고 있으며 이를 소개하고자 한다. 대상 및 방법 : 1994년 8월부터 1998년 2월까지 9명의 환자를 대상으로 아주대학교병원에서 조직 내 방사선치료를 시행하였다. 이들은 질벽에 재발한 자궁경부암(5명), 원발성 자궁경부암(3명), 원발성 질암(1명)으로 치료받았다. 첫 3명의 환자는 기구없이 바늘을 평면삽입하였고 이후에는 병변의 위치 및 크기 등을 고려할 때 주위정상조직에 대한 선량을 줄이면서 종양에는 균등한 선량분포로 고선량의 방사선을 조사하기 위해서는 체적삽입이 유리할 것으로 판단되어 기구를 고안, 자체 제작하였다. 바늘은 일반적인 조직내 삽입용(Microselectron, Nucletron)을 사용하였고 이는 저선량율(LDR) 및 고선량율(HDR) 근접치료 모두에서 사용 가능하였다. 6명중 3명은 50cc 주사기를 이용하여 만든 초기 단계의 기구를 사용하였다(1차 형태). 이러한 초기 단계의 기구는 표면이 매끈하지 못하여 질점막을 손상시킬 수 있고 바늘 삽입후 기구가 움직이지 않도록 회음부에 고정시키는 날개부위가 없는 단점이 있었다. 나머지 3명의 환자는 이러한 단점을 보완하고 종양의 크기 및 위치에 따라 좀 더 많은 바늘을 삽입할 수 있도록 새롭게 고안한 기구를 사용하였다(2차 형태). 재료는 투명 아크릴 혹은 치과용 몰드(mold) 소재(Provil )를 사용하였으며 회음부에 기구를 고정시키기 위한 날개를 만들었다. 2차 형태의 기구를 사용한 환자중 마지막 1명은 종양의 위치를 고려하여 삽입할 수 있는 바늘의 갯수를 증가시켜서 새로이 제작하였다. 실제로 환자에게 시술하기 전에 예비치료계획을 시행하여 필요한 동위원소의 수량 및 배열을 결정하였다. 결과 : 자체 제작한 기구를 사용함으로써 바늘을 일정간격으로 삽입하는 것이 용이해졌으며 시술시간을 단축시킬 수 있고 삽입방향이 잘못되어 여러번 바늘을 찌르는 경우가 적어져 조직에 대한 손상을 줄일 수 있었다. 손쉽게 구할 수 있는 재료를 사용하여 병소에 따라 개별화가 가능한 값싸고 유용한 기구의 제작이 가능함을 확인하였으며 이를 통해 좀 더 이상적인 선량분포곡선을 얻을 수 있었다. 3명의 환자에서 바늘 삽입후 컴퓨터 단층촬영을 시행하여 배열의 정확성과 방광 및 직장에 조사되는 선량을 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 마지막 추적관찰시 원발성 종양으로 치료받았던 3명의 환자 모두가 국소제어되었으나 재발하여 치료하였던 경우에는 모두 국소재발하였다. 결론 : 저자들은 부인과암에서 근접치료시 환자의 종양 특성에 따라 기구를 적절하게 고안하여 적은 비용으로 비교적 손쉽게 자체 제작하여 사용함으로써 효과적인 조직내 삽입 방사선치료를 시행할 수 있었다.