고 에너지 광자선의 표준측정법에 대한 선량 교정 프로그램 개발 = Development of a Dose Calibration Program for various Dosimetry Protocols in High Energy Photon Beams

국문 초록 (Abstract)

목적 : 고 에너지 광자선에 대한 기준점에서의 물 흡수선량 계산을 절차상 또는 계산상의 오류를 피하기 위해 공기커마(혹은 조사선량) 교정정수에 토대를 두고 있는 IAEA TRS-398과 AAPM TG-51 표준측정법에 기초한 고 에너지 광자선의 선량 또는 교정 프로그램을 개발하고자 한다. 대상 및 방법 : 현재 국내외에서 널리 사용되고 있는 고 에너지 광자선에 대한 흡수선량 표준측정법은 IAEA TRS-277과 AAPM TG-21로서 공기커마(혹은 조사선량) 교정정수에 토대를 두고 있어 수식 체계가 복잡하고, 사용된 물리량에 대한 불확정도가 커서 선량측정의 정확성을 향상시키는데 한계가 있다. 최근 국제원자력기구와 미국의학물리학회에서는 새로운 개념의 물 흡수선량 교정정수에 토대를 두고 있는 IAEA TRS-398과 AAPM TG-51을 발표하였다. 개발된 네 종류의 선량 교정 프로그램은 이들 표준측정법에서 사용되고 있는 수식체계와 물리적인 매개변수를 엄격하게 적용하였고, 선량계에 대한 정보 및 물리적인 값에 대한 표와 그래프 값은 수치화하여 데이터베이스화하였다. 이들 프로그램은 윈도우 환경에서 사용이 용이하도록 비쥬얼 C？？ 언어를 사용하여 각각의 표준측정법에서 권고하고 있는 방법 및 절차에 따라 사용자의 편의성을 고려하여 개발하였다. 결과 : 이 프로그램은 이온함에 대한 정보와 물리적인 자료에 대한 표와 그래프 값들을 수식화하여 데이터베이스함으로써 수작업으로 각 프로토콜의 수행 절차상 혹은 사용자간의 발생할 수 있는 개인적인 실수 및 오차를 줄일 수 있었다. 또한 이 프로그램은 사용자 편의성을 고려하였고, 모든 보정계수와 물 흡수선량을 정확하게 계산할 수 있기 때문에 각 표준측정법에 대한 주요한 차이점을 비교 분석할 수 있어 사용자가 적당한 표준측정법을 선택하여 수행함으로써 고 에너지 광자선 선량 교정에 이용시 매우 유익할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose : To develop a dose calibration program for the IAEA TRS-277 and AAPM TG-21, based on the air kerma calibration factor (or the cavity-gas calibration factor), as well as for the IAEA TRS-398 and the AAPM TG-51, based on the absorbed dose to water calibration factor, so as to avoid the unwanted error associated with these calculation procedures. Materials and Methods : Currently, the most widely used dosimetry protocols of high energy photon beams are the air kerma calibration factor based on the IAEA TRS-277 and the AAPM TG-21. However, this has somewhat complex formalism and limitations for the improvement of the accuracy due to uncertainties of the physical quantities. Recently, the IAEA and the AAPM published the absorbed dose to water calibration factor based, on the IAEA TRS-398 and the AAPM TG-51. The formalism and physical parameters were strictly applied to these four dose calibration programs. The table and graphs of physical data and the information for ion chambers were numericalized for their incorporation into a database. These programs were developed user to be friendly, with the Visual C？？ language for their ease of use in a Windows environment according to the recommendation of each protocols. Results : The dose calibration programs for the high energy photon beams, developed for the four protocols, allow the input of informations about a dosimetry system, the characteristics of the beam quality, the measurement conditions and dosimetry results, to enable the minimization of any inter-user variations and errors, during the calculation procedure. Also, it was possible to compare the absorbed dose to water data of the four different protocols at a single reference points. Conclusion : Since this program expressed information in numerical and data-based forms for the physical parameter tables, graphs and of the ion chambers, the error associated with the procedures and different user could be solved. It was possible to analyze and compare the major difference for each dosimetry protocol, since the program was designed to be user friendly and to accurately calculate the correction factors and absorbed dose. It is expected that accurate does calculations in high energy photon beams can be made by the users for selecting and performing the appropriate dosimetry protocol.