방사선 치료 시 치료실 내에서 발생하는 오존에 관한 고찰

곽용국,윤일규,이제희,유숙현,Kwak, Yong-Kuk,Yoon, Il-Kyu,Lee, Jae-Hee,Yoo, Suk-Hyun 대한방사선치료학회 2009 대한방사선치료학회지 Vol.21 No.2

Purpose: Measure the ozone level in the treatment room while treating a patient so want to know the degree of contamination caused by ozone occurrence. Materials and Methods: Use the linear accelerator (Clinac 21EX, Varian, USA) with the ozone meter (series-200, aeroQual, New Zealand) and water phantom (Wellhofer, IBA, Germany) is irradiated the radiation so that measured the ozone generation level according to MU, dose-rate, SSD, field size, energy, delay time and put the ozone meter in the treatment room actually while treating a patient so measured the daily ozone level variation. Results: While irradiating the radiation, degree of ozone contamination wasn't affected by the energy but mostly in case of electron beam, ozone level was higher than photon beam. The higher dose-rate (0.016~0.025 ppm/hr), the farther SSD (0.018~0.030 ppm/hr), the wider field sizes (0.016~0.025 ppm/hr), the more MU (0.018~0.046 ppm/hr), it occurred high ozone level. Ozone decrement according to delay time changed the background level (0.016 ppm/hr) after elapsed time of 10 minutes from irradiating radiation. And daily ozone occurrence level in the treatment room was below ozone standard level 0.1 ppm/hr (average:0.06 ppm/8 hr) but it could confirm that ozone generation level was included the level (max:0.038 ppm/hr) above 0.02 ppm/hr which patient could perceive. Conclusion: Through ozone level according to variation of certain conditions, actually in the treatment room ozone generation level didn't damaged to patients or workers. Commonly peoples think that ozone was harmful gas but it thought that small amount of ozone generation level while treating a patient was beneficial in the treatment room through air purge action of pathogenic germ or virus sterilization.

안와 주변 방사선 치료 시 수정체 피폭선량 감소를 위한 2차 차폐의 유용성 평가

곽용국,홍순기,하민용,박장필,유숙현,조웅,Kwak, Yong Kuk,Hong, Sun Gi,Ha, Min Yong,Park, Jang Pil,Yoo, Sook Hyun,Cho, Woong 대한방사선치료학회 2015 대한방사선치료학회지 Vol.27 No.1

목 적 : 안와 주변 방사선 치료 시 수정체 피폭선량감소를 위하여 사용된 2차 차폐 block의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : Human phantom(Alderson Rando Phantom, The Phantom Laboratory, USA)을 사용하여 CT(Somatom Definition AS, Siemens, Germany) 모의촬영 후 전산화치료계획시스템(Pinnacle, PHILIPS, USA)을 통해 실제 치료와 유사한 IMRT치료계획을 실시하였다. 2차 차폐를 위하여 두께 3mm 지름 25 mm의 납판과 3 mm tungsten eye-shield block(Extra small size, Radiation Products Design, Inc, USA)를 사용하였으며, TPS(Treatment Planning System) 상의 lens dose와 모의치료 상의 lens dose를 OSLD로 측정 비교하였다. 또한, 5 cm 두께의 acrylic phantom에 동일한 조건의 2차 차폐물인 3 mm 납판과 tungsten eye-shield block을 사용하여 200 MU(6 MV, SPD(Source to Phantom Distance)=100 cm, $F{\cdot}S\;5{\times}5cm$)를 조사 및 측정하였으며, 조사야 밖의 누설선 및 투과방사선 영향을 제한시키고자 8 cm 납블럭(O.S.B: Outside Scatter Block)을 적용하여 위와 동일한 실험을 시행하였다. 조사야로부터 1 cm 이격하여 phantom 끝 옆면에 OSLD(Optically Stimulated Luminescence Dosimeter)를 부착하였고, eyelid의 두께에 해당하는 bolus 3 mm를 적용하였다. 결 과 : human phantom을 이용하여 IMRT 치료계획 상의 Lens dose와 실 측정치는 각각 315.9, 216.7 cGy가 측정되었고, 3 mm 납판과 tungsten eye-shield block으로 2차 차폐 후 각각 234.3, 224.1 cGy가 측정되었다. acrylic phantom을 이용한 실험 결과는 no block, 3 mm 납판, tungsten eye-shield block을 사용했을 때 5.24, 5.42, 5.39 cGy가 측정되었으며, 조사야 밖에 O.S.B를 적용하여 no block, 3 mm 납판, tungsten eye-shield block을 실험한 결과 각각 1.79, 2.00, 2.02 cGy가 측정되었다. 결 론 : 광자선 조사 시 critical organ을 보호하기 위하여 2차 차폐를 적용할 시에는 field 외부일지라도 헤드 누설방사선 및 collimator & MLC 투과방사선이 존재하므로 치료부위와 beam 방향에 따라 금속과 같은 높은 원자번호의 차폐물질이 critical organ근처에 있다면 선량 증가의 원인이 될 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 따라서 피폭선량 감소를 위한 2차 차폐의 시도는 분명 의미가 있었으나 미 검증된 시도는 오히려 역효과를 가져올 수 있다는 사실을 인지하여 QA를 통해 목적에 부합하는 결과가 나오는지를 사전에 알아보아야 할 것이다. Purpose : This study presents the usefulness assessment of secondary shield for the lens exposure dose reduction during radiation treatment of peripheral orbit. Materials and Methods : We accomplished IMRT treatment plan similar with a real one through the computed treatment planning system after CT simulation using human phantom. For the secondary shield, we used Pb plate (thickness 3mm, diameter 25mm) and 3 mm tungsten eye-shield block. And we compared lens dose using OSLD between on TPS and on simulation. Also, we irradiated 200 MU(6 MV, SPD(Source to Phantom Distance)=100 cm, $F{\cdot}S\;5{\times}5cm$) on a 5cm acrylic phantom using the secondary shielding material of same condition, 3mm Pb and tungsten eye-shield block. And we carried out the same experiment using 8cm Pb block to limit effect of leakage & transmitted radiation out of irradiation field. We attached OSLD with a 1cm away from the field at the side of phantom and applied a 3mm bolus equivalent to the thickness of eyelid. Results : Using human phantom, the Lens dose on IMRT treatment plan is 315.9cGy and the real measurement value is 216.7cGy. And after secondary shield using 3mm Pb plate and tungsten eye-shield block, each lens dose is 234.3, 224.1 cGy. The result of a experiment using acrylic phantom, each value is 5.24, 5.42 and 5.39 cGy in case of no block, 3mm Pb plate and tungsten eye-shield block. Applying O.S.B out of the field, each value is 1.79, 2.00 and 2.02 cGy in case of no block, 3mm Pb plate and tungsten eye-shield block. Conclusion : When secondary shielding material is used to protect critical organ while irradiating photon, high atomic number material (like metal) that is near by critical organ can be cause of dose increase according to treatment region and beam direction because head leakage and collimator & MLC transmitted radiation are exist even if it's out of the field. The attempt of secondary shield for the decrease of exposure dose was meaningful, but untested attempt can have a reverse effect. So, a preliminary inspection through Q.A must be necessary.

불균질부 방사선치료 시 계획 선량의 정확성 평가

김찬용,이제희,곽용국,하민용,Kim, Chan Yong,Lee, Jae Hee,Kwak, Yong Kook,Ha, Min Yong 대한방사선치료학회 2013 대한방사선치료학회지 Vol.25 No.2

목 적: 불균질부를 포함하고 있는 치료부위의 치료계획 시 불균질 경계면에서의 TPS상 선량분포와 phantom을 이용하여 측정된 실제 선량분포를 비교하여 그 차이를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 4 cm 두께의 solid water phantom 사이에 폐와 유사한 밀도를 가진 8 cm 두께의 cork (density: 0.23 $g/cm^2$)를 위치시켜 phantom을 제작하여 CT 영상을 획득하였으며, 본원에서 사용하고 있는 Pinnacle 치료계획 시스템의 Collapsed-cone(CC) convolution 선량계산 알고리즘을 이용하여 6/15 MV 광자선으로 치료 계획된 선량분포와 실제 phantom에 EBT2 필름을 삽입해 측정한 선량을 비교 평가하였다. 또한 실제 폐암 환자와 유사한 치료계획을 비교하기 위해 Phantom 내부에 치료하고자 하는 종양부위(target volume)로 가정한 파라핀($3{\times}3{\times}3$ cm)을 Location "A" (일반조직과 떨어져있는 가상의 종양: 섬모델)와 Location "B" (일반조직과 붙어있는 가상의 종양: 반도모델)에 삽입하여 CT scan 후 치료계획을 시행하였다. 선량계획과 동일한 조건으로 Phantom을 set-up 후 Phantom의 paraffin target volume 경계면 A (Ant방향), B (Rt방향), C (Post 방향) point에 필름을 삽입하고 방사선을 조사하여 측정된 선량을 TPS선량과 비교평가 하였다. 결 과: 불균질 phantom을 이용한 계획선량과 측정선량과의 차이는 solid water와 cork 경계면을 제외한 부분에서 선량차이가 크지 않았지만 밀도가 급격히 변화하는 첫 번째 구간과 두 번째 구간에서 -5.4%~-12.6%의 선량감소를 보였다. 또한 paraffin target을 삽입한 실험에서는 Location "A"의 경우 실제 측정선량이 A, B, C point에서 각각 -2.5~-4.7%, -2.3~-2.8%, -4.5~-8.8%의 낮은 선량을 나타냈으며, Location "B"의 경우에도 A, B, C point에서 각각 0.08~5.27%, -3.17~-4.74%, -7.86~-11.56%의 선량 차이를 나타내었다. 결 론: 이번 연구의 결과 불균질부 내에서의 치료계획 시스템의 계획된 선량과 실제 측정된 선량에 오차의 가능성이 확인되었다. 급속도로 발전하고 있는 방사선 치료기술과 그만큼 정밀함을 요하는 치료계획 시 이러한 가능성에 대해 인지하고 선량검증에 대한 여러 방법들을 연구하고 개발하는 것이 치료의 발전과 필수적으로 동반되어야 할 것이며 본원에서도 이번 연구를 통해 치료계획 시 발생할 수 있는 변수에 대해서 더 주의 깊게 판단하고 적용할 수 있을 것으로 사료된다. Purpose: We are to find out the difference of calculated dose of treatment planning system (TPS) and measured dose in case of inhomogeneous organ structure. Materials and Methods: Inhomogeneous phantom is made with solid water phantom and cork plate. CT image of inhomogeneous phantom is acquired. Treatment plan is made with TPS (Pinnacle3 9.2. Royal Philips Electronics, Netherlands) and calculated dose of point of interest is acquired. Treatment plan was delivered in the inhomogeneous phantom by ARTISTE (Siemens AG, Germany) measured dose of each point of interest is obtained with Gafchromic EBT2 film (International Specialty Products, US) in the gap between solid water phantom or cork plate. To simulate lung cancer radiation treatment, artificial tumor target of paraffin is inserted in the cork volume of inhomogeneous phantom. Calculated dose and measured dose are acquired as above. Results: In case of inhomogeneous phantom experiment, dose difference of calculated dose and measured dose is about -8.5% at solid water phantom-cork gap and about -7% lower in measured dose at cork-solid water phantom gap. In case of inhomogeneous phantom inserted paraffin target experiment, dose difference is about 5% lower in measured dose at cork-paraffin gap. There is no significant difference at same material gap in both experiments. Conclusion: Radiation dose at the gap between two organs with different electron density is significantly lower than calculated dose with TPS. Therefore, we must be aware of dose calculation error in TPS and great care is suggested in case of radiation treatment planning on inhomogeneous organ structure.