초록 ▼

본 연구는 치료방사선 임상선량 보증시스템 개발을 위하여, 2005년에 개념 설계된 두경부 판톰의 설계를 개선하고 제작하였다. 측정의 항목으로는 판톰내에 삽입된 치료 목표 및 주변 정상장기 내에서의 절대선량과, 이 장기를 좌우/상하로 지나는 2개의 선에서의 상대선량 분포를 선택하였다. 절대선량측정의 측정도구로 현재 사용되는 TLD를 대체하여 유리소자선량계의 사용 가능성을 타진하기 위하여 유리소자 선량계의 방사선 흡수 특성을 연구하여 TLD를 대체 가능한 것으로 평가되었다. 유리선량계의 특성은 소자간 편차는 0.85% 판독재현성은 1.

본 연구는 치료방사선 임상선량 보증시스템 개발을 위하여, 2005년에 개념 설계된 두경부 판톰의 설계를 개선하고 제작하였다. 측정의 항목으로는 판톰내에 삽입된 치료 목표 및 주변 정상장기 내에서의 절대선량과, 이 장기를 좌우/상하로 지나는 2개의 선에서의 상대선량 분포를 선택하였다. 절대선량측정의 측정도구로 현재 사용되는 TLD를 대체하여 유리소자선량계의 사용 가능성을 타진하기 위하여 유리소자 선량계의 방사선 흡수 특성을 연구하여 TLD를 대체 가능한 것으로 평가되었다. 유리선량계의 특성은 소자간 편차는 0.85% 판독재현성은 1.3%였으며, 방향의존성은 8%의 차이를, 선량-반응 직선성은 1%의 차이를 보였고 TMR, 출력측정 결과 0.01cc 이온전리함과 유사한 결과를 얻었다. 평면에서의 방사선 분포를 분석하는 도구로 EBT film을 분석하기 위한 system을 설치하고 EDR film의 분석 system과 상호 비교하여 그 정확성을 검증하였다. 개발한 판톰을 사용한 임상선량 보증에 사용할 3차원 입체조형 치료 (3 Dimensional Conformal Radiation Therapy : 3DCRT)계획과 세기변조 방사선 치료 (Intensity Modulated Radiation Therapy: IMRT)계획의 시행 절차서를 개발하였다. 개발한 판톰을 사용한 치료선량 보증의 신뢰성 확보를 위해 치료기관에서 사용하는 이온 전리함의 선량 측정과 TLD의 선량 측정을 비교하여 Target의 경우 3∼4%의 차이를 보이고 있으며, 미국의 RPC (Radiological Physics Center, MD Anderson, USA) 와 상호비교를 실시하여 1 portal 및 IMRT에서 2∼3%의 오차내에서 일치하는 결과를 얻었고, Monte Carlo 전산 모사는 RTP와 비교하여 Targe떼서 3∼4% 차이를 보였다. 개발한 판톰 및 선량측정 방법을 사용하여 국내의 4개 기관에서 모의 평가를 실시하였다. 본 연구에서 개발한 판톰과 치료계획, 선량분석을 이용하여 국내의 치료기관의 고난도 치료의 임상선량의 정확성을 보증함으로써 방사선 치료의 정확성 증진과 안전성 향상이 이루어 질 것으로 사료되며, 또한 외국의 임상선량 검증기관과 상호 비교가 가능하게 되었다.

Abstract ▼

Accurate delivery of the most-up-to-date treatment techniques, such as 3-dimensional conformal radiation therapy (3DCRT) or Intensity-modulated radiation therapy (IMRT), is essential. An anthropomorphic phantom was designed and constructed in order to conduct a remote-audit program that allows evalu

Accurate delivery of the most-up-to-date treatment techniques, such as 3-dimensional conformal radiation therapy (3DCRT) or Intensity-modulated radiation therapy (IMRT), is essential. An anthropomorphic phantom was designed and constructed in order to conduct a remote-audit program that allows evaluation of an institution`s accuracy for delivering IMRT. Two physical quantities are decided to be evaluated, the first is the absolute doses at the center of the target and near by critical organs, and the second is the 1-dimensional dose distributions on two orthogonal lines that intersect at the center of the target. The dosimetric characteristics of glass dosimeters are investigated in order to test the feasibility of replacing the TLDs which are currently used for remote auditing. The measurement results of characteristics of glass dosimeter were 0.85% for uniformity, 1.3% for reproducibility, 8% difference in angular dependency, 1% difference in dose-response relation, and showed similar results for TMR and output factor with 0.01 cc ion chamber. EBT film analysis system, which uses flatbed scanner, is installed and the accuracy of the system was confirmed by comparing the measurement data analyzed by EDR film scanning system. The user manual that describes the 3D-CRT and IMRT procedure for remote -auditing using the developed phantom are developed. For the assessment of the reliability, the cross comparison with RPC (Radiological Physics Center, MD Anderson, USA) was made. The comparison data agreed within 2∼3% for 1 portal and IMRT comparison. The Monte Carlo simulation results agreed with inphantom measurement within 3∼4% deviations. The developed system was tested in 4 institutions where the IMRT and 3D CRT are actively conducted. The developed system are capable of being used for remote audit program, which will increases the accuracy and safety of state-of -the-art radiotheapy treatment. Also, annual cross check with Western institution is capable.

목차 Contents

• 용역연구사업 연구결과보고서 ...1
• 표지 ...2
• 제출문 ...4
• 목차 ...5
• I. 연구결과보고서 요약문 ...6
• 한글요약문 ...6
• Summary ...7
• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...8
• 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...8
• 1.1 총괄연구개발과제의 목표 ...8
• 1.2 총괄연구개발과제의 목표달성도 ...10
• 1.3 국내.외 기술개발 현황 ...10
• 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...12
• 2.1 연구내용 ...12
• 2.2 연구방법 ...13
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...16
• 3.1 두경부용 판톰선량측정의 정확성과 편의성 연구 ...16
• 3.2 Flatbed scanner를 사용한 EBT film 분석 시스템 개발 ...17
• 3.3 유리선량계 평가 ...21
• 3.4 인체모형팬텀의 신뢰성 확보 ...27
• 3.5 IMRT 치료 선량보증 절차의 신뢰성 확보 ...36
• 3.6 두경부용 팬톰 설계개선 및 제작 ...39
• 3.7 임상선량 보증을 위한 치료계획 개발 및 평가기준 결정 ...47
• 3.8 평가 절차서 개발 ...47
• 3.9 국내 기관에서 모의 실험을 통한 평가 ...53
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...56
• 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...58
• 5.1 활용성과 ...58
• 5.2 활용계획 ...59
• 제6장 참고문헌 ...60
• 제7장 첨부서류 ...62
• III. 제1세부연구개발과제 연구결과 ...66
• 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...67
• 1.1 세부연구개발과제의 목표 ...67
• 1.2 세부연구개발과제의 목표달성도 ...68
• 1.3 국내.외 기술개발 현황 ...68
• 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...70
• 2.1 연구내용 ...70
• 2.2 연구방법 ...70
• 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...73
• 3.1 두경부용 판톰선량측정의 정확성과 편의성 연구 ...73
• 3.2 Flatbed scanner를 사용한 EBT film 분석 시스템 개발 ...73
• 3.3 두경부용 팬톰의 설계개선 및 제작 ...80
• 3.4 임상선량 보증을 위한 치료계획 개발 및 평가기준 결정 ...87
• 3.5 개발된 팬텀의 측정 조건과 절차 개발 ...87
• 3.6 국내 기관에서 모의 실험을 통한 평가 ...93
• 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...96
• 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ...98
• 5.1 활용성과 ...98
• 5.2 활용계획 ...99
• 제6장 참고문헌 ...100
• 제7장 첨부서류 ...102
• III. 제2세부연구개발과제 연구결과 ...107
• 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...108
• 1.1 세부연구개발과제의 목표 ...108
• 1.2 세부연구개발과제의 목표달성도 ...108
• 1.3 국내.외 기술개발 현황 ...108
• 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...110
• 연구내용 ...110
• 연구방법 ...110
• 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...112
• 1) 유리선량계 평가 ...112
• 2) 인체모형팬텀의 신뢰성 확보 ...118
• 3) IMRT 치료 선량보증 절차의 신뢰성 확보 (1세부과제 시행) ...127
• 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...128
• 연구내용 ...128
• 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ...129
• 5.1 활용성과 ...129
• 5.2 활용계획 ...130
• 제6장 참고문헌 ...130
• 제7장 첨부서류 ...130
• 총괄연구과제 요약 ...131
• 1세부 연구과제 요약 ...133
• 2세부 연구과제 요약 ...135