본 연구는 선형가속기를 이용한 방사선 조사에서 선속평탄 여과판 사용 유무에 따른 산란선을 측정하고 자 한다. 산란선 측정은 전리함을 사용하였으며, 조사한 방사선의 에너지는 6 MV와 10 MV 이다. 갠트리 회전 중심에서 전리함을 15, 25, 35, 45 cm 거리에 위치시키고 선속평탄 여과판 사용 유무와 거리에 따른 산란선을 측정하였다. 각각의 에너지에 대하여 100 cGy 조사한 결과 6 MV에서 선속평탄 여과판을 사용하지 않은 것에서 65% 정도로 낮게 발생되었고, 10 MV 에서는 55% 정도로 낮게 발생되었다. 즉, 방사선 치료에서 결정 장기 주변의 선량은 선속평탄 여과판을 사용하지 않을 때 산란선이 적게 발생되어 방사선에 대한 확률적인 영향을 줄이기 위한 유용한 방법으로 판단되어진다.
본 연구는 선형가속기를 이용한 방사선 조사에서 선속평탄 여과판 사용 유무에 따른 산란선을 측정하고 자 한다. 산란선 측정은 전리함을 사용하였으며, 조사한 방사선의 에너지는 6 MV와 10 MV 이다. 갠트리 회전 중심에서 전리함을 15, 25, 35, 45 cm 거리에 위치시키고 선속평탄 여과판 사용 유무와 거리에 따른 산란선을 측정하였다. 각각의 에너지에 대하여 100 cGy 조사한 결과 6 MV에서 선속평탄 여과판을 사용하지 않은 것에서 65% 정도로 낮게 발생되었고, 10 MV 에서는 55% 정도로 낮게 발생되었다. 즉, 방사선 치료에서 결정 장기 주변의 선량은 선속평탄 여과판을 사용하지 않을 때 산란선이 적게 발생되어 방사선에 대한 확률적인 영향을 줄이기 위한 유용한 방법으로 판단되어진다.
This Study aims at measuring scattered rays depending on the use of a flattening filter when radiation is irradiated using a linear accelerator. measurement of the scattered rays, an ionization chamber was used, and the energy of the irradiated radiation was 6 MV and 10 MV. The ionization chamber wa...
This Study aims at measuring scattered rays depending on the use of a flattening filter when radiation is irradiated using a linear accelerator. measurement of the scattered rays, an ionization chamber was used, and the energy of the irradiated radiation was 6 MV and 10 MV. The ionization chamber was located at the spot 15 cm, 25 cm, 35 cm and 45 cm far away from the center of gantry rotation, and the scattered rays were measured according to whether a flattening filter was used or not and to the distance. As the result of investigation of 100 cGy about each energy, when the flattening filter was not used with 6 MV, it occurred at a low level of 65%, and with 10 MV at that of 55%. In other words, it's been concluded that when a flattening filter is not used for radiation dose of the parts around the critical organ, scattered rays generate in a small quantity, and it's a useful way to decrease the stochastic effect of radiation.
This Study aims at measuring scattered rays depending on the use of a flattening filter when radiation is irradiated using a linear accelerator. measurement of the scattered rays, an ionization chamber was used, and the energy of the irradiated radiation was 6 MV and 10 MV. The ionization chamber was located at the spot 15 cm, 25 cm, 35 cm and 45 cm far away from the center of gantry rotation, and the scattered rays were measured according to whether a flattening filter was used or not and to the distance. As the result of investigation of 100 cGy about each energy, when the flattening filter was not used with 6 MV, it occurred at a low level of 65%, and with 10 MV at that of 55%. In other words, it's been concluded that when a flattening filter is not used for radiation dose of the parts around the critical organ, scattered rays generate in a small quantity, and it's a useful way to decrease the stochastic effect of radiation.
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문제 정의
본 연구는 선속평탄여과판의 사용 유무에 따른 산란선 발생량에 관한 것이다. 3 F Mode를 사용함으로서 수정체와 전립선 등 결정 장기 주위의 방사선 치료에서는 산란선에 의한 확률적 영향을 감소시킬 수 있고, 종양 중심에 대한 방사선량률을 2 F Mode와 비교하여 4배 이상 조사가 가능하므로 치료 시 환자의 움직임과 불편함을 감소시킬 수 있다.
본 연구에서는 선속평탄 여과판의 유무에 따른 방사선의 에너지와 회전중심에서의 거리에 따른 산란선을 비교 분석하여 방사선치료 중 산란선에의한 주변선량을 감소시키기 위한 기초자료로 제공하고자 한다.
제안 방법
회전중심에서 거리에 따른 산란선을 측정하기 위하여 이온 챔버의 위치는 갠트리 회전 중심(SAD 100 cm)에서 15, 25, 35, 45, 55 cm의 거리에 위치시켜 측정하였다. 6 MV, 10 MV의 방사선 에너지를 600 MU/min의 조사선량률로 회전중심점에 100 MU를 조사하고 Fig. 2와 같이 선속평탄 여과판의 유무에 따른 산란선량을 측정 하였다.
즉, 방사선 조사 중 발생된 산란은 환자의 방사선 피폭에서 확률적 영향을 증가시킨다. 본 연구에서는 선속평탄 여과판의 유무에 따라 3 F Beam Mode와 2 F Beam Mode를 비교 분석하였다. 그 결과 대부분 납으로 만들어진 선속평탄 여과판을 사용하고 방사선 에너지가 증가하면 산란선이 더 많이 발생하는 것으로 나타났다.
방사선 조사면의 크기는 갠트리 회전중심 거리에서 10 ×10 cm로 설정하였다. 회전중심에서 거리에 따른 산란선을 측정하기 위하여 이온 챔버의 위치는 갠트리 회전 중심(SAD 100 cm)에서 15, 25, 35, 45, 55 cm의 거리에 위치시켜 측정하였다. 6 MV, 10 MV의 방사선 에너지를 600 MU/min의 조사선량률로 회전중심점에 100 MU를 조사하고 Fig.
대상 데이터
방사선 조사면의 크기는 갠트리 회전중심 거리에서 10 ×10 cm로 설정하였다.
선형가속기 헤드 부위에서 발생하는 산란선은 선속 평탄 여과판과 콜리메이터 등에 의해 발생하며 산란선 측정을 위하여 Fig. 1과 같이 선형가속기(True Beam, Varian, USA), 다기능 측정기(TNT12000, Fluke, USA), 전리함(96035B, Fluke, USA)을 사용하였다. 방사선 조사면의 크기는 갠트리 회전중심 거리에서 10 ×10 cm로 설정하였다.
성능/효과
결과적으로 Fig. 3에서 Flattening Filter를 사용하고 방사선 에너지가 증가하면 산란선이 더 많이 발생하는 것으로 나타났다. 하지만 6 MV 2 F Mode와 10 MV 3 F Mode를 비교했을 때 에너지는 10 MV가 더 세지만 Flattening Filter를 사용한 6 MV 2 F Mode에서 산란선이 더 많이 발생하는 것으로 나타났고, 6 MV 3 F Mode와 10 MV 3 F Mode를 비교하면 에너지가 높은 10 MV에서 산란선이 많았지만 45cm이상의 거리에서는 오히려 감소하는 결과를 나타내었다.
본 연구에서는 선속평탄 여과판의 유무에 따라 3 F Beam Mode와 2 F Beam Mode를 비교 분석하였다. 그 결과 대부분 납으로 만들어진 선속평탄 여과판을 사용하고 방사선 에너지가 증가하면 산란선이 더 많이 발생하는 것으로 나타났다. 하지만 회전중심에서 가까운 거리에서는 에너지 증가에 따라 산란선이 많이 발생했지만 45 cm이상 거리가 멀어지면 방사선 에너지가 증가하더라도 산란선이 감소하는 결과를 나타내었다.
총 선량 5000 cGy를 조사할 때 산란선에 의한 2∼3%의 산란선량이라도 백내장, 생식기능 저하의 장애도 일으킬 수 있으며, 200 cGy의 선량이 수정체에 조사될 경우 백내장을 일으킬 수 있다.
3에서 Flattening Filter를 사용하고 방사선 에너지가 증가하면 산란선이 더 많이 발생하는 것으로 나타났다. 하지만 6 MV 2 F Mode와 10 MV 3 F Mode를 비교했을 때 에너지는 10 MV가 더 세지만 Flattening Filter를 사용한 6 MV 2 F Mode에서 산란선이 더 많이 발생하는 것으로 나타났고, 6 MV 3 F Mode와 10 MV 3 F Mode를 비교하면 에너지가 높은 10 MV에서 산란선이 많았지만 45cm이상의 거리에서는 오히려 감소하는 결과를 나타내었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
방사선 심부치료에 쓰이는 방법은 무엇이 있는가?
방사선치료 장치는 과학기술의 발달로 인하여 현재 선형가속기가 가장 많이 사용하고 있다. 최근 치료방법으로는 치료용적에서 가장 이상적인 선량분포를 나타내고 있는 치료방법인 세기변조 방사선치료(IMRT, Intensity Modulated Radiation Therapy)와 치료의 질과 보다 높은 정확성을 유지하기 위해 각종 의학 영상의 도움으로 좀 더 정확하고 재현성 있는 치료방법인 영상유도 방사선치료(IGRT, Image-Guided Radiation Therapy)를 이용하여 치료하고 있다.
선속평탄 여과판을 제거한 선형가속기의 이점은 무엇인가?
이러한 치료시간 단축을 위하여 선속평탄 여과판을 제거할 수 있는(Flattening Filter Free, 3 F) 선형가속기가 개발되어 운영하고 있다. 선속평탄 여과판을 사용하지 않을 경우조사야 외부의 방사선과 선형가속기 head 아래에서 발생하는 산란선이 적게 발생하는 이점이 있다.[9,10] 또한 매우 높은 광자 에너지는 적은 수의 중성자선을 발생시킬 수 있어 3F mode로 불필요한 노출을 감소시킬 수 있다.[11] 이러한 선속평탄 여과판의 제거는 중심선량이 4배 이상 증가되어진다.
방사선 치료를 할 때, 가장 주의해서 봐야할 점은 무엇인가?
방사선 치료에서 치료목적 부위를 제외한 주변 조직은 적은 선량의 방사선이라도 확률적인 영향을 발생시킬 수 있으므로 고에너지 방사선을 사용함에 있어 고려되어야 할 중요한 점은 종양의 처방선량과 함께 환자에게 피폭되는 표면선량 이다.[1-3]
참고문헌 (11)
F. H. Attix, F. Lopez, S. Owolabi and B. R. Paliwal, "Electron contamination in gamma-ray beams," Medical Physics, Vol. 10, No. 3, pp. 301-306, 1983.
P. L. Petti, M. S. Goodman, T. A. Gabriel and R. Mohan, "Investigation of buildup dose from electron contamination of clinical photon beams," Medical Physics, Vol. 10, No. 1, pp. 18-24, 1983.
C. C. Ling, M. C. Schell, S. N. Rustgi, "Magnetic a nalysis of the radiation components of a 10 MV photon beam," Medical Physics, Vol. 9, No. 1, pp. 20-26, 1982.
M. A. Kim, Y. D. Kwon, J. Y. Je, "A study on the interior structure and scattered radiation measurement of radiotherapy room," Journal of the Korean Society of Radiology, Vol. 3, No. 3, pp. 194, 2012.
J. T. Parsons, C. R. Fitzerald, C. IanHood, "The effects of irradiation on the eye and optic nerve," International Journal of Radiation Oncology Biology Physics, Vol. 9, No. 3, pp. 609-622, 1983.
P. F. O'Brien, B. A. Gillies, M. Schwartz, C. Young and P. Davey, "Radiosurgery with unflattened 6-MV photon beams," Medical Physics. Vol. 18, No. 3, pp.519-521, 1991.
S. F. Kry, O. N. Vassiliev and R. Mohan, "Out-of-field photon dose following removal of the flattening filter from a medical accelerator," Physics Medical Biology, Vol. 55, No. 8, pp. 2155-2166, 2010.
S. F. Kry, U. Titt, F. Ponisch, et al, "Reduced neutron production through use of a flattening-filter-free accelerator", International Journal of Radiation Oncology Biology Physics, Vol. 68, No. 4, pp. 1260-1264, 2007.
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