고정기구 재질로써 탄소 섬유와 아크릴의 방사선량 감쇄 영향 비교 = Carbon Fiber as Material for Radiation Fixation Device :A comparative study with acrylic

국문 초록 (Abstract)

- 방사선치료용 고정기구 재질로 사용되는 아크릴을 탄소 섬유로 대체할 목적으로 양 재질의 특성을 방사선량 감쇄와 모의촬영 및 고에너지 확인 영상 측면에서 비교 분석하였다. 30x30cm 크기의 2mm 두께의 탄소 섬유판과 6mm 두께의 아크릴판을 선형가속기의 차폐 선반 위치 및 폴리스티렌 팬톰 표면에서 0cm, 5cm, 10cm에 위치시키고, 0.6cc Farmer형 이온전리함으로 측정을 시행하였다. 10x10cm 조사야에 4MV 광자선을 이용하여 선량율 300MU/min로 50MU를 조사하였다. 선원-팬톰 거리는 120cm였으며, 선량보강은 1cm이었다. 각각의 위치에서 각 재질을 두께를달리하는 중첩 조건에서 3회 반복측정 하였으며, 각각의 경우 대조군인 개방 조사야에 대한 투과율을 얻었다. 영상소견은 통상적 모의촬영조건에서 비교하였다. 동일 두께의 탄소 섬유는 아크릴보다 방사선 감쇄율이 약 1% 정도 높으나, 동일 강도에서는 방사선 감쇄율이 낮았다. 탄소 섬유는 아크릴과 비교하여 팬톰 표면에 밀착된 경우 선량을 약 2%정도 증가시키나, 표면에서 떨어져 있는 경우에는 아크릴에 의하여 작게는 2～3% 많게는 5～7.5% 정도 감소된 체내 방사선량 분포를 97～99% 정상화시켰다. 임상적으로 아크릴판 20 mm 판 2장이 중첩된 고정기구 부분을 방사선이 통과하는 상황이 존재하며, 이 경우 탄소 섬유 8 mm의 방사선 투과율은 폴리스티렌 팬톰 표면 0, 5, 10 cm에서 각각 1.008, 0.991, 0.976이며 아크릴 40mm는 각각 0.916, 0.855, 0.815으로, 아크릴에 의해 8～18.5% 정도 감소된 체내 방사선량 분포를 2.4% 이내 감소로 호전시켜 87～100% 정상화시킴을 확인하였다. 탄소 섬유의 모의촬영 영상이 통상 영상소견에 주는 악영향은 없었다. 탄소 섬유는 아크릴에 비하여 고정기구 재질로서의 두께 및 무게 감소, 강도유지, 체내 방사선량 감쇄 측면에서 월등하므로 향후 적극 이용되어야 하겠다.

참고문헌 (Reference)

1 "The use of carbon fibres in radiotherapy" 140-142, 1991

2 "The effect of carbon fibre inserts on the build-up and attenuation of high energy photon beams" 45 (45): 275-277, 1997

3 "Reproducibility and treatment planning advantages of a carbon fiber relocatable head fixation system" 65 (65): 165-168, 2002

4 "Radiolucent structural materials for medical applications" 23 (23): 40-49, 2001

5 "Evaluation of cassette performance" 801-806, 1983

6 "An investigation into the use of carbon fibre for megavoltage radiotherapy applications" 43 (43): 1359-1366, 1998

7 "Acrylic polymers: A clear focus" 3 (3): 12-19, 1996