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문제 정의
- 본 연구에서는 금속쐐기와 기능강화동 적쐐기를 사용하였을 때에, 여러 가지 조건을 변화시키며 조사 야 주변부 표면 선량을 측정하여 그 결과를 평가해 보고자 한다.
제안 방법
- 쐐기의 heel방향과 toe방향이 조사 야 주변부의 선량에 주는 영향을 평가하기 위하여 각각의 방향에서 선량을 측정하였다. 15°, 30°, 45°, 60°의 금속 쐐기와 기능강화동 적쐐 기를 사용하여 측정을 수행하였다. 조사 야 주변부에서 측정된 선량은 조사야 내 최대선량깊이에서의 선량으로 나누어 선량백분율로 표현하였다.
- 에너지에 따른 차이를 살펴보면, 6 MV의 에너지를 사용했을 경우에 비하여 15 MV의 에너지를 사용했을 경우에 선량백분율이 증가하지만 전체적인 양상에는 차이가 없다. 2D Array와 더불어 열형 광선량계를 이용하여 조사 야 주변부의 선량을 측정하여 보았다. 결과에서도 확인할 수 있듯이 기능강화동 적쐐기를 사용하는 경우가 금속쐐기를 사용하는 경우에 비하여 더욱 낮은 조사 야 주변부의 선량이 측다.
- 2D Array의 신뢰성을 평가하기 위하여, 2D Array를 이용하여 측정한 선량 백분율과 본원의 치료계획 장치에서 계산 한 선량백분율을 비교하였다. 6 MV의 에너지를 사용하여 최대 선량 깊이와 5 cm 깊이에서 선량 백분율을 측정하였고 (Table 1), 15 MV의 에너지를 사용하여 동일한 조건에서 선 량백분율을 측정하였다(Table 2).
- 2D-Array의 신뢰성을 평가하기 위하여 최대선량 깊이와 5 cm 깊이에서, 장비를 사용하여 측정한 값과 본원의 치료계획장치에서 계산한 값을 비교하였다. 장비를 사용하여 측정을 할 때에 Vartan 21EX선형가속기의 6 MV와 15 MV의 에너지에서 측정하였다.
- 2D Array의 신뢰성을 평가하기 위하여, 2D Array를 이용하여 측정한 선량 백분율과 본원의 치료계획 장치에서 계산 한 선량백분율을 비교하였다. 6 MV의 에너지를 사용하여 최대 선량 깊이와 5 cm 깊이에서 선량 백분율을 측정하였고 (Table 1), 15 MV의 에너지를 사용하여 동일한 조건에서 선 량백분율을 측정하였다(Table 2).측정 결과, 측정한 값과 치료계획 장치에서 계산한 값의 최대 차이가 0.
- The 6 MV energy was used and the field size was 10 cmx10 cm. Both heel and loe direction measurement were performed and compared. The percent peripheral dose of the enhanced dynamic wedge was always lower than that of the physical wedge.
- The 6 MV energy was used and the field size was 10 cmx10 cm. Both heel and toe direction measurement were performed and compared. The percent peripheral dose o£ the enhanced dynamic wedge was always lower than that of the physical wedge.
- 금속쐐기와 기능강화동 적쐐기의 에너지 변화에 따른 조 사야 주변부의 선량 변화를 평가하기 위하여 6 MV와 15 MV의 두 가지 에너지에서 선량을 측정하였다. 두 가지 에너지 하에서 선원표면간 거리의 영향을 평가하기 위하여 실제 환자 치료 시 많이 사용되는 80 cm과 90 cm 의 선원 표 면간 거리에서 측정을 수행하였다.
- 금속쐐기와 기능강화동 적쐐기의 에너지 변화에 따른 조 사야 주변부의 선량 변화를 평가하기 위하여 6 MV와 15 MV의 두 가지 에너지에서 선량을 측정하였다. 두 가지 에너지 하에서 선원표면간 거리의 영향을 평가하기 위하여 실제 환자 치료 시 많이 사용되는 80 cm과 90 cm 의 선원 표 면간 거리에서 측정을 수행하였다. 같은 측정 조건에서 금속쐐기 를 사용하는 경우와 기능강화동 적 쐐기 를 사용하는 경우 모두 측정하였다.
- 5 cm 깊이에서 선량을 측정하였다. 쐐기의 heel방향과 toe방향이 조사 야 주변부의 선량에 주는 영향을 평가하기 위하여 각각의 방향에서 선량을 측정하였다. 15°, 30°, 45°, 60°의 금속 쐐기와 기능강화동 적쐐 기를 사용하여 측정을 수행하였다.
- 1 cGy 정도의 선량이 전달됨을 확인할 수 있다. 열형 광선량계를 사용하여 얻은 결과는 2D Array를 사용하여 얻은 결과와 합치하였다.
- 열형 광선량계를 사용하여 조사 야 주변부의 선량을 측정하여 2D-Array를 사용하여 얻은 결과와 경향을 비교하였다. TLD reader는 Harshaw 3500을 사용하였다.
- 3 cm에서 측정하였다. 조사 야 주변부에서 heel방향과 toe방향으로 각각 1 cm, 5 cm, 10 cm 되는 지점에서 측정하였다.
- 15°, 30°, 45°, 60°의 금속 쐐기와 기능강화동 적쐐 기를 사용하여 측정을 수행하였다. 조사 야 주변부에서 측정된 선량은 조사야 내 최대선량깊이에서의 선량으로 나누어 선량백분율로 표현하였다. 측정시, 금속쐐기를 사용할 경우 나 기능강화동 적쐐기를 사용할 경우 모두 최대선량깊이에 같은 선량을 전달하도록 설정하였다
- 조사야의 크기는 10 cmxlO cm이 었고 선원표면간 거리는 100 cm이었다. 조사야의 경계부터1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm 떨어진 곳에서 선량을 측정하였다.
- 측정된 선량 백분율을 쐐기의 종류, 사용된 에너지, 조사 야 주변 부 측정 방향, 선원표면간 거 리, 쐐기의 각도별로 평균 선량 백분율과 최소 선량백분율, 최대 선량백분율을 구하였다(Table 3).동적기능강화쐐기를 사용할 경우 금속쐐기를 사용할 경우보다 최소 선량 백분율, 최대 선량백분율, 평균 선량 백분율이 항상 작았고, 6 MV의 에너지를 사용할 때에 측정된 최소, 최대, 평균 선량 백분율이 15에너 지를 사용할 때에 측정된 값들보다 항상 작았다.
- 같은 측정 조건에서 금속쐐기 를 사용하는 경우와 기능강화동 적 쐐기 를 사용하는 경우 모두 측정하였다. 측정시, 조사야의 크기는 10 cmxlO cm이었고 조사야 주변부의 1 cm 지점부터 5 cm 지 점까지 1 cm 간격으로 0.5 cm 깊이에서 선량을 측정하였다. 쐐기의 heel방향과 toe방향이 조사 야 주변부의 선량에 주는 영향을 평가하기 위하여 각각의 방향에서 선량을 측정하였다.
대상 데이터
- 열형 광선량계를 사용하여 선량을 측정할 때에 6 MV에 너지를 사용하였고 45° 각도의 금속쐐기와 기능강화동 적쐐 기를 사용하였다. 측정시, 선원표면간 거리는 80 cm과 90 cm이었고 최대선량깊이에 500 cGy의 선량을 주었을 때 깊이 0.
- 2D-Array의 신뢰성을 평가하기 위하여 최대선량 깊이와 5 cm 깊이에서, 장비를 사용하여 측정한 값과 본원의 치료계획장치에서 계산한 값을 비교하였다. 장비를 사용하여 측정을 할 때에 Vartan 21EX선형가속기의 6 MV와 15 MV의 에너지에서 측정하였다. 조사야의 크기는 10 cmxlO cm이 었고 선원표면간 거리는 100 cm이었다.
- 조사 야 주변부의 선량을 측정하기 위하여 측정 장비로는 PTW사의 2D-Array with 729 ion chambers를 사용하였다 (Fig.2). 이 장비에는 5 mmx5 mmx5 mm 크기의 729개의 이온전리함이 들어있어 공간분해능이 1 cm이고 선량율은 50 cGy/min에서 8 Gy/min까지 조절할 수 있다.
데이터처리
- 1 cGy이다. 측정 결과의 분석은 PTW사에서 제공하는 PTW-verisoft를 사용하였다.
성능/효과
- 또한 15°, 30°, 45°, 60。에 제한되지 않은 다양한 각도를 만들어 낼 수 있다.2)금속쐐기를 사용할 때와는 다르게 쐐기를 장착한 갠트리가 치료 중에 환자와 충돌할 우려가 없고 필터를 사용하지 않기 때문에 쐐기 자체에 의한 감쇄가 없어 출력이 감소하지 않는다. 또한 금속쐐기를 사용하는 것에 비하여 방사선사의 업무 부담을 줄여준다.
- 또한 금속쐐기의 물리적인 특성으로 인하여 빔경화 효과가 발생하고 쐐 기각은 깊이에 따라 변화한다.2)일반적으로 금속쐐기를 사용할 경우, 쐐기를 사용하지 않을 경우에 비하여 조사야 내 표면 선량은 낮고 조사 야 주변부 선량은 높다고 알려져 있다.'금속쐐기를 이용하여 만들 수 있는 각도는 15°, 30°, 45°, 60°로 제한되어 있다.
- 2D Anay의 신뢰성을 평가해 본 결과, 계산값과 측정값의 차이가 0.8% 이하로 그 성능을 신뢰할 수 있다고 판단된다.
- 2D Array와 열형 광선량계를 사용하여 조사야 주변부의 선량을 측정하여 본 결과, 조사 야 주변부 선량은 기능 강화 동 적쐐기가 금속쐐기보다 낮았고 toe방향보다 heel방향이 낮았다. 쐐기를 사용하여 환자를 치료할 경우, 조사 야 주변부로의 불필요한 피폭을 유발하는 산란되는 선량을 줄이기 위하여 기능강화동 적쐐기를 사용하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
- 또한 금속쐐기를 사용하는 것에 비하여 방사선사의 업무 부담을 줄여준다.4) 그리고 기능 강 화동 적쐐기는 비대칭 조사야에서도 사용이 가능하다는 중요한 장점을 가진다. 그러나 빔의 출력이 일정하지 않기 때문에 환자 치료시, EPID를 이용하여 포탈이미지를 얻을 수 없다.
- 결과를 살펴보면 15 MV의 에너지를 사용하고 선원 표면 간 거리가 90 cm일 때, 측정지점이 조사야에 근접한 경우를 제외하고는 기능강화동 적 쐐기를 사용했을 경우 가 금속 쐐 기를 사용했을 경우보다 항상 조사야 주변부 선량 백분율이 낮았다. 이 결과는 기존의 연구와도 합치되는 결과였다勁 그러나 15 1\^의 에너지를 사용하고 선원표면간 거리가 90 cm인 경우, 조사 야 주변부로 1 cm와 2 cm의 거리인 경우에 기능강화동 적쐐기의 선량 백분율이 금속쐐기의 선량 백분율보다 최대 0.
- 조사 야 주변부로 산란된 선량과 암 발생간의 상관관계는 EBCTCG (early breast cancer trialists5 collaborative group)에서 15년 동안 유방암 환자를 대상으로 추적 조사한 결과에서 확인할 수 있다. 결과에 따르면, 암이 발생하여 치료를 받은 유방반대쪽의 정상 유방에 다시 암이 발생할 확률은 치료를 받은 후 15년이 지났을 때에 방사선 치료를 받은 환자그룹이 방사선 치료를 받지 않은 환자 그룹보다 1.8% 높았다 (Fig. 1),5) 환자 치료시, 조사야 주변부의 선량을 최소화하여 불필요한 피폭을 줄이는 것은 치료의 질 향상을 위하여 중요하다.
- 금속쐐기와 기능강화동 적쐐기에서의 선량 백분율 차이의 최대값은 선원표면간거리가 80 cm일 때에 toe방향에서 2%로 나타났다. 금속쐐기와 기능강화동 적쐐기 에서 선량백분율 차이의 평균값은 선원표면간 거리가 80 cm일 때에 heel방향으로 1.31%, toe 방향으로 1.74%이었고 선원표면간 거리가 90 cm 일 때에 heel방향으로 0.78%, toe 방향으로 1.09%이었다.
- 9%로 나타났다. 금속쐐기와 기능강화동 적쐐기에서 선량 백분율 차이의 평균값은 선원표면간 거리가 80 cm일 때에 heel방향으로 1.52%toe 방향으로 2.44%이었고 선원표면간 거리가 90 cm일 때에 heel방향으로 0.54%, toe방향으로 0.82%이었다.
- 95%로 나타났다. 금속쐐기와 기능강화동 적쐐기에서 선량 백분율 차이의 평균값은 선원표면간거리가 80 cm일 때에 heel방향으로 2.60%, toe방향으로 3.47%이었고 선원표면간 거리가 90 cm일 때에 heel방향으로 0.91%, toe방향으로 1.64%이었다.
- 선원표면간 거리가 80 cm 인 경우에는 평균 선량 백분율과 최소 선량백분율이 90 cm 에서 측정된 경우보다 작았지만 최대선량백분율은 컸다. 금속쐐기와 동적기능 강화쐐기의 선량 백분율의 차이는 쐐기의 각도가 증가할수록 증가하였다(Fig. 11).
- 측정된 선량 백분율을 쐐기의 종류, 사용된 에너지, 조사 야 주변 부 측정 방향, 선원표면간 거 리, 쐐기의 각도별로 평균 선량 백분율과 최소 선량백분율, 최대 선량백분율을 구하였다(Table 3).동적기능강화쐐기를 사용할 경우 금속쐐기를 사용할 경우보다 최소 선량 백분율, 최대 선량백분율, 평균 선량 백분율이 항상 작았고, 6 MV의 에너지를 사용할 때에 측정된 최소, 최대, 평균 선량 백분율이 15에너 지를 사용할 때에 측정된 값들보다 항상 작았다. 또한, heel 방향에서 측정된 최소, 최대, 평균 선량 백분율이 toe방향에서 측정된 값들보다 항상 작았다.
- 동적기능강화쐐기를 사용할 경우 금속쐐기를 사용할 경우보다 최소 선량 백분율, 최대 선량백분율, 평균 선량 백분율이 항상 작았고, 6 MV의 에너지를 사용할 때에 측정된 최소, 최대, 평균 선량 백분율이 15에너 지를 사용할 때에 측정된 값들보다 항상 작았다. 또한, heel 방향에서 측정된 최소, 최대, 평균 선량 백분율이 toe방향에서 측정된 값들보다 항상 작았다. 선원표면간 거리가 80 cm 인 경우에는 평균 선량 백분율과 최소 선량백분율이 90 cm 에서 측정된 경우보다 작았지만 최대선량백분율은 컸다.
- 3% 미만으로 미미하다. 선원표면간 거리가 감소할수록 금속쐐 기 와 기능강화동 적쐐기 의 선량백분율의 차이가 커졌다. 이는 기존의 연구와도 합치하는 결과이다 즈 기능강화동 적 쐐기의 경우, 선원표면간 거 리가 증가할수록 쐐기의 각도와는 상관없이 조사 야 주변부의 선량 백분율이 증가했다.
- 결과를 살펴보면 15 MV의 에너지를 사용하고 선원 표면 간 거리가 90 cm일 때, 측정지점이 조사야에 근접한 경우를 제외하고는 기능강화동 적 쐐기를 사용했을 경우 가 금속 쐐 기를 사용했을 경우보다 항상 조사야 주변부 선량 백분율이 낮았다. 이 결과는 기존의 연구와도 합치되는 결과였다勁 그러나 15 1\^의 에너지를 사용하고 선원표면간 거리가 90 cm인 경우, 조사 야 주변부로 1 cm와 2 cm의 거리인 경우에 기능강화동 적쐐기의 선량 백분율이 금속쐐기의 선량 백분율보다 최대 0.9%까지 높았다. 이는 측정지점이 조사야에 인접한 불확정성이 큰 위치이고 그 차이가 1% 미만으로 미미하여 큰 의미를 두지 않아도 될 것으로 생각된다.
- 9 cGy 정도의 선량이 전달됨을 확인할 수 있다. 이에 비하여 금속쐐기의 경우, 최대선량 깊이에 500 cGy의 선량을 주을 때에 조사 야 주변부로 1 cm 떨어진 위치에서는 평균적으로 41.2 cGy, 5 cm 떨어진 위치에서는 약 20.5 cGy, 10 cm 떨어진 위치에서는 약 13.1 cGy 정도의 선량이 전달됨을 확인할 수 있다. 열형 광선량계를 사용하여 얻은 결과는 2D Array를 사용하여 얻은 결과와 합치하였다.
- 측정 결과, 대부분의 경우, toe쪽의 조사 야 주변부 선량 백분율이 heel쪽의 선량백분율보다 높게 나타났다. 15 MV 의 에너지일 때에 30° 각도의동적기능강화쐐기를 사용하여 측정을 하였을 경우 2 cm되는 지점에서 유일하게 heel 쪽의 선량 백분율이 높게 측정되었는데 그 차이는 0.
- 6 MV의 에너지를 사용하여 최대 선량 깊이와 5 cm 깊이에서 선량 백분율을 측정하였고 (Table 1), 15 MV의 에너지를 사용하여 동일한 조건에서 선 량백분율을 측정하였다(Table 2).측정 결과, 측정한 값과 치료계획 장치에서 계산한 값의 최대 차이가 0.8%로, 1% 미만의 값으로 나타났다. 측정값 차이의 평균은 0.
후속연구
- 특히, 조사야 경계 주변부 인접한 거리에 안구와 같이 방사선에 치명적인 기관이 위치하는 경우, 이러한 기능강화동 적쐐기의 이점이 강조된다. 그리고 실제 임상에서 환자를 치료할 경우, 쐐기의 toe방향 선량이 heel방 향 선량보다 높다는 것을 염두에 두고 치료를 수행해야 할 것이다.
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