[논문]수직형 MLC를 이용한 방사선 조사면 크기 결정에 관한 유용성 연구

이창열; 손기홍; 신상훈; 박승우; 이동한; 정해조; 최문식; 오원용; 김금배; 양광모; 지영훈

문제 정의

또한 납 차폐체는 각각의 조사면에 대해 서로 다른 블록을 제작 해야하는 번거로움이 있으며 블록 제작에 1-2일의 시간이 필요하지만 다엽콜리메이터의 경우는 다양한 조사면을 단시간에 쉽고 편리하게 만들 수 있는 장점이 있다[2]. 본 연구에서는 수직형 MLC를 이용하여 방사선치료에 사용되는 Co-60 감마선 및 6 MV 엑스선의 조사면 크기와 모양을 결정하고 동일한 모양 및 크기의 조사면을 납 차폐체로 결정하여 방사선 조사면 내 선량분포 특성을 상호 분석하여 수직형 MLC의 방사선 조사면 크기 결정에 관한 유용성을 평가하고자 한다.

제안 방법

6 cm³ farmer type ionization chamber, TN30006, PTW, Germany), 유리선량계 (glass dosimeter, GD-302M, Chiyoda Technol, Japan), 그리고 방사선 크로믹 필름 (Gafchromic EBT film, ISP, USA)을 이용하였다. 기준 조사면의 경우 위의 세 가지 검출기를 이용하였으며, 그 외의 조사면은 소조사면이기 때문에 검출기로써 이온전리함은 적절치 않아 유리 선량계와 방사선크로믹 필름 두 가지 검출기를 이용하였다.
수직형 MLC를 이용하여 방사선 조사면의 모양 및 크기를 그림 1과 같이 4가지 조사면으로 결정하고 이와 동일한 모양 및 크기의 조사면을 통상적으로 방사선 치료에 사용되고 있는 납 차폐체로 결정하여 그림 2와 같이 선량 측정을 실시하였다. 실험에 사용된 방사선원은 Co-60 감마선 (Theratron780, AECL, Canada) 및 6 MV 엑스선 (Mevatron M6E, Simens, USA)이며, 팬톰은 고체팬톰인 RW3 (30x30x30 cm³, PTW, Germany), 검출기는 파머형 이온전리함(0.

대상 데이터

수직형 MLC를 이용하여 방사선 조사면의 모양 및 크기를 그림 1과 같이 4가지 조사면으로 결정하고 이와 동일한 모양 및 크기의 조사면을 통상적으로 방사선 치료에 사용되고 있는 납 차폐체로 결정하여 그림 2와 같이 선량 측정을 실시하였다. 실험에 사용된 방사선원은 Co-60 감마선 (Theratron780, AECL, Canada) 및 6 MV 엑스선 (Mevatron M6E, Simens, USA)이며, 팬톰은 고체팬톰인 RW3 (30x30x30 cm³, PTW, Germany), 검출기는 파머형 이온전리함(0.6 cm³ farmer type ionization chamber, TN30006, PTW, Germany), 유리선량계 (glass dosimeter, GD-302M, Chiyoda Technol, Japan), 그리고 방사선 크로믹 필름 (Gafchromic EBT film, ISP, USA)을 이용하였다. 기준 조사면의 경우 위의 세 가지 검출기를 이용하였으며, 그 외의 조사면은 소조사면이기 때문에 검출기로써 이온전리함은 적절치 않아 유리 선량계와 방사선크로믹 필름 두 가지 검출기를 이용하였다.

성능/효과

선량측정 실험을 수행한 결과 표 1과 그림3과 같다. Co-60 감마선과 6 MV 엑스선에 대하여 기준 조사면의 이온전리함 측정결과 수직형 MLC의 빔 중심축 선량값이 납 차폐체의 선량값보다 각각 5.1%, 4.2% 높게 측정되었다. 그리고 Co-60 감마선에 대한 4개 조사면(기준 조사면, 원형, 삼각형, 십자형)의 유리선량계 측정 결과는 수직형 MLC의 선량값이 납 차폐체의 선량값보다 각각 2.
2%로 예상보다 크게 측정되어 Co-60 감마선에 대해서 반복 실험을 하였다. 그 결과 수직형 MLC의 빔 중심축 선량값이 납 차폐체의 선량값보다 5.3% 높게 측정되었다. 이러한 결과는 납 차폐체와 수직형 MLC의 기하학적 고정 위치가 달라 발생하는 원인으로 판단되어진다.
2% 높게 측정되었다. 그리고 Co-60 감마선에 대한 4개 조사면(기준 조사면, 원형, 삼각형, 십자형)의 유리선량계 측정 결과는 수직형 MLC의 선량값이 납 차폐체의 선량값보다 각각 2.2%, 7.8%, 7.2%, 4.0% 높게 측정되었고, 6 MV 엑스선에 대하여는 수직형 MLC의 선량값이 납 차폐체의 선량값보다 각각 6.7%, 6.2%, 3.8%, 6.2% 높게 측정되었다. 방사선크로믹 필름에서 차폐체의 선량분포곡선 중 최대선량의 80%에서 20%까지의 거리를 나타내는 반음영 크기는 모든 조사면에서 수직형 MLC의 반음영 크기가 납 차폐체보다 Co-60의 경우 2.
2% 높게 측정되었다. 방사선크로믹 필름에서 차폐체의 선량분포곡선 중 최대선량의 80%에서 20%까지의 거리를 나타내는 반음영 크기는 모든 조사면에서 수직형 MLC의 반음영 크기가 납 차폐체보다 Co-60의 경우 2.0~3.5 mm, 6 MV 엑스선의 경우 0.5~1.0 mm 작게 나타났다. 본 실험에서 기준 조사면에 대한 이온전리함의 측정결과 빔 중심축 선량값의 차이가 5.
0 mm 작게 나타났다. 본 실험에서 기준 조사면에 대한 이온전리함의 측정결과 빔 중심축 선량값의 차이가 5.1%, 4.2%로 예상보다 크게 측정되어 Co-60 감마선에 대해서 반복 실험을 하였다. 그 결과 수직형 MLC의 빔 중심축 선량값이 납 차폐체의 선량값보다 5.

후속연구

본 실험 결과는 모든 조사면에서 수직형 MLC의 반음영의 범위가 납 차폐체보다 작게 나타났으며, 이로 인해 치료 조사면적 결정시 차폐물의 반음영으로 생기는 방사선치료체적(TV: Treatment Volume)을 최소화 시킬 수 있는 장점이 있으리라 판단된다. 아울러 2 차원 및 3 차원 방사선치료 시 본 MLC를 이용하여 다양한 방사선치료 조사면을 간편하게 결정하여 사용할 수 있으리라 생각된다.
본 실험 결과는 모든 조사면에서 수직형 MLC의 반음영의 범위가 납 차폐체보다 작게 나타났으며, 이로 인해 치료 조사면적 결정시 차폐물의 반음영으로 생기는 방사선치료체적(TV: Treatment Volume)을 최소화 시킬 수 있는 장점이 있으리라 판단된다. 아울러 2 차원 및 3 차원 방사선치료 시 본 MLC를 이용하여 다양한 방사선치료 조사면을 간편하게 결정하여 사용할 수 있으리라 생각된다.

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