The Realization of Intensity-modulated Radiation Therapy Using the Liquid Shielding Material

액체 차폐물을 이용한 강도변조방사선치료의 구현

We developed a new method that the radiation field shape and intensity could be controlled automatically with a insertion of the liquid shielding material box having a rotatable model imitated the 3-dimensional target volume within. The molded box filled with the mercury was mounted to the tray. A acrylic model imitated the 3-dimensional target volume was fixed into the center of the interior of the box. Although the gentry rotate, the acrylic model can be returned to the original direction of the target due to the action of the gravity. The film measurements at the gantry rotation angle 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, and 90$^{\circ}$, respectively were shown that the radiation intensities were modulated properly and the field shapes were conformed to the target. We verified the dose distribution for our method with a cylindrical acrylic phantom inserted a film within. In the case of the 8-field irradiation, the 80% isodose line was enclosed the target shape properly. This results show the realization of a new intensity-modulated radiation therapy(IMRT).

3차원적인 타겟 모양을 축소 제작하여 액체 차폐물 속에 넣고 이를 방사선의 경로상에 장착하여 갠트리가 회전하더라도 제작된 타겟의 원래의 방향이 변하지 않도록 중력방향에 따라 회전하게 함으로써 액체 차페물(수은)의 두께차에 의해 방사선의 강도를 변화시킴은 물론 다엽콜리메터를 쓰지 않고도 갠트리 방향의 변화에 따른 방사선조사야의 모양이 자동적으로 이루어지도록 하는 방법을 개발하였다. 갠트리 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$ 에서 5cm의 깊이에 필름을 두고 강도변화를 측정한 결과 갠트리가 회전함에 따라 실제 타겟의 3차원적 모양에 따른 강도 변화가 이루어지고 있음을 볼 수 있었다. 이는 외부에서 어떤 영향을 가하지 않고 갠트리 방향만 회전함에 따른 결과로 아크릴 삽입체의 방향이나 위치가 항상 일정하게 유지되고 있고, 그에 따라 방사선의 강도변화가 자동적으로 수행되고 있음을 보여주었다. 직경 25cm 아크릴 팬텀 내에 필름을 넣고 0$^{\circ}$ 에서부터 45$^{\circ}$ 간격으로 등선량으로 8문 조사를 한 결과 타겟의 isocenter에 선량을 100%로 할 경우 80% 영역이 타겟을 적절히 감싸고 있음을 볼 수 있었다. 차후 최적화된 선량게획 시스템을 이용할 경우 지금의 선량분포 보다 타겟모양에 더욱 정확한 분포를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.