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kV X-선에서 원통형전리함의 선질인자 결정에 관한 연구: IAEA 프로토클 고찰과 N23333, N30001 전리함에 대한 몬테칼로 계산 및 측정
이강규,임천일,장세경,문성록,정동혁,Lee Kang Kyoo,Lim Chunil,Chang Sei Kyung,Moon Sun Rock,Jeong Dong Hyeok 한국의학물리학회 2005 의학물리 Vol.16 No.2
본 연구에서는 kV X-선에 대하여 원통형전리함의 선질인자를 몬테칼로 계산과 측정으로 결정하였다. 대상 X-선은 KFDA에 설치되어 있으며 에너지스펙트럼과 선질이 명시된 $60\~300kV$ 범위의 X-선(ISO-4037)이었으며, 전리함은 PTW N23333과 N30001이었다. 이론적 계산과 몬테칼로 계산으로 구한 공기커마와 공동의 흡수선량으로부터 IAEA프로토콜의 $R_{\mu}$와 $R_{Q,Q_{0}}$인자를 결정하였다. 두 전리함의 반응 범위는 $80\~250kV$ 영역에서 모두 $\pm3\~4\%$를 보였으나, N30001 전리함의 경우에 $110\~300kV$ 영역에서 $\pm1.7\%$로서 평탄한 특성을 보였다. 본 연구로부터 kV X-선에 대한 선량평가에 대하여 고찰할 수 있었으며, 프로토콜의 적용을 위하여 에너지의존성의 평가가 중요함을 알 수 있었다. The quality factors for cylindrical ionization chambers for kV X-rays were determined by Monte Carlo calculation and measurement. In this study, the X-rays of 60-300 kV beam (lSO-4037) installed in KFDA and specified in energy spectra and beam qualities, and the chambers of PTW N23333 and N30001 were investigated. In calculations, the $R_{\mu}\;and\;R_{Q,Q_{0}}$ in IAEA dosimetry protocols were determined from the air kerma and the cavity dose obtained by theoretical and Monte Carlo calculations. It is shown that the N30001 chamber has a flat response of $\pm1.7\%$ in $110\~300kV$ region, while the response range of two chambers were shown to $\pm3\~4\%$ in $80\~250kV$ region. From this work we have discussed dosimetry protocol for the kV X-rays and we have found that the estimation of energy dependency is more important to apply dosimetry protocol for kV X-rays.
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원격 품질 보증 시스템을 사용한 세기변조 방사선치료의 예비 모니터링 결과
한영이(Youngyih Han),신은혁(Eun Hyuk Shin),임천일(Chunil Lim),강세권(Se-Kwon Kang),박성호(Sung Ho Park),라정은(Jeong-Eun Lah),서태석(Tae-Suk Suh),윤명근(Myonggeun Yoon),이세병(Se Byeong Lee),주상규(Sang Gyu Ju),안용찬(Yong Chan Ahn) 대한방사선종양학회 2007 Radiation Oncology Journal Vol.25 No.4
목 적: 국내에서 시행되고 있는 세기변조 방사선 치료(IMRT)의 품질 향상을 위하여, 우편으로 시행하는 원격 품질 보증 시스템을 개발하고, 이 시스템의 정확성 확인에 이어서, 국내 의료기관에서 타당성을 검증한다. 대상 및 방법: 원격 품질 보증 시스템은 두경부 팬톰과 IMRT 의 치료계획 지침을 포함하는 사용자 설명서로 구성되어 있다. 두경부 용 팬톰은 내부에 CT 영상에서 분별이 가능한 모사 치료표적(target)과 3개의 위험장기(좌, 우 이하선, 척추)를 포함하고 있으며, 각 모사 장기의 중심에서 열형광 소자(TLD)를 삽입하여 흡수 선량을 측정하도록 구성되어있다. 또한 2차원상의 선량분포를 확인 가능하도록 Gafchromic@EBT 필름을 2개의 평면에 삽입하도록 고안하였다. 고안된 팬톰과 사용자 설명서를 국내의 4개 기관에 보내어, 팬톰에 대한 IMRT 치료계획을 수행하고 치료를 시행하였다. 치료계획 시 예측된 치료표적과 위험장기 내의 각 TLD에서 예측되는 절대 선량과 TLD의 측정값을 비교하였고, 횡단면에서 면의 중심을 지나는 2개의 직교하는 수평선과 수직선상에서 예측되는 상대적인 선량분포 값과 실제 측정값을 비교하였다. 결 과: 치료 표적에서의 선량측정 값은 모두 치료계획시의 예측값과 3% 오차 안에서 일치하였으나(평균오차,1.5%), 좌우 이하선에 해당하는 위험장기에서는 최소 3.3% 최대 19.8%의 차이를 보였다. 척추에 해당하는 위험장기에서의 오차의 범위는 0.7∼14.8%였다. 2차원 선량분포는 3개 기관에 대한 자료를 분석하였는데, 직선상에서 예측 값과 5% 이상의 차이를 보이는 비율이 수평선상에서는 7∼27%, 수직선상에서는 7∼14%였다. 결 론: 본 연구에서 개발한 IMRT치료의 원격 품질보증 시스템과 사용자 설명서는 국내 시행이 가능한 상태로 판단된다. 그러나, 시행 시에 치료표적에서의 오차는 크지 않을 것으로 예상이 되지만, 위험장기에서의 오차는 클 것으로 예상되며, 이에 대한 방안이 마련돼야 할 것이며, 또한 임상의 중요성과 연관해 의미 있는 2차원 선량분포의 기준 마련이 요구된다. Purpose: In order to enhance the quality of IMRT as employed in Korea, we developed a remote monitoring system. The feasibility of the system was evaluated by conducting a pilot study. Materials and Methods: The remote monitoring system consisted of a head and neck phantom and a user manual. The phantom contains a target and three OARs (organs at risk) that can be detected on CT images. TLD capsules were inserted at the center of the target and at the OARs. Two film slits for GafchromicEBT film were located on the axial and saggital planes. The user manual contained an IMRT planning guide and instructions for IMRT planning and the delivery process. After the manual and phantom were sent to four institutions, IMRT was planed and delivered. Predicted doses were compared with measured doses. Dose distribution along the two straight lines that intersected at the center of the axial film was measured and compared with the profiles predicted by the plan. Results: The measurements at the target agreed with the predicted dose within a 3% deviation. Doses at the OARs that represented the thyroid glands showed larger deviations (minimum 3.3% and maximum 19.8%). The deviation at OARs that represented the spiral cord was 0.7∼14.8%. The percentage of dose distributions that showed more than a 5% of deviation on the lines was 7∼27% and 7∼14% along the horizontal and vertical lines, respectively. Conculsion: Remote monitoring of IMRT using the developed system was feasible. With remote monitoring, the deviation at the target is expected to be small while the deviation at the OARs can be very large. Therefore, a method that is able to investigate the cause of a large deviation needs to be developed. In addition, a more clinically relevant measure for the two-dimensional dose comparison and pass/fail criteria need to be further developed.
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