임상적으로 쓰이는 차폐선반투과율의 타당성에 관한 연구

Validity of Clinically Used Tray Transmission Factor

  • 윤형근 (단국대학교 의과대학 방사선종양학교실)
  • 발행 : 2003.12.01

초록

목 적:조사면 크기 및 차폐선반(tray)의 두께 등의 변화에 따른 차폐선반투과율(tray transmission factor) 변화를 측정함으로써 현재 임상적으로 쓰이고 있는 각 기계의 X-선 에너지마다의 단일한 차폐 선반투과율 값의 타당성에 관해 고찰해 보고자 한다. 또한 임상적으로 쓰이는 조사면 크기들의 분포를 분석하여 흔히 차폐선반투과율 결정시 표준조사면 크기로 사용되는 10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$이 타당한지도 살펴보고자 한다. 대상 및 방법:조사면 크기의 변화와 차폐선반두께의 변화에 따른 차폐선반투과율의 변화를 측정해 보기 위해서 각 에너지(6 MV, 10 MV) 별로 0, 6, 8, 10, 12 mm 두께의 아크릴 차폐선반을 사용해서 방사선량을 측정하였는데 각 차폐선반두께 마다 방사선 조사면 크기는 5${\times}$5, 10${\times}$10, 15${\times}$15, 20${\times}$20, 25${\times}$25, 30${\times}$30, 35${\times}$35 $\textrm{cm}^2$ 등 7단계로 변화시키면서 측정해서 각 경우의 차폐선반투과율을 결정하였다. 팬톰 내의 측정깊이는 10 cm로 하였다. 또한 차폐선반투과율의 대표값 측정에 많이 쓰이는 표준조사면 크기 10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$이 타당한지 확인해 보기 위해 2002년에 본원에서 치료받은 환자들의 조사면 크기 분포를 분석하였다. 결 과:6 MV에서 기준 조사면 크기인 10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$와 최대조사면인 35${\times}$35 $\textrm{cm}^2$ 사이의 차폐선반투과율 증가를 살펴보면 6 mm 두께 차폐선반에서 0.517%, 8 mm 에서 0.836%, 10 mm에서 1.058%, 12 mm에서 1.066%였다. 10 MV에서 조사면 크기 10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$와 35${\times}$35 $\textrm{cm}^2$ 사이의 차폐선반투과율 증가를 살펴보면 6 mm에서 0.615%, 8 mm에서 0.724%, 10 mm에서 0.730%, 12 mm에서는 1.158%였다. 각 경우에서 조사면 크기 20${\times}$20 $\textrm{cm}^2$ 이하에서는 차폐선반투과율이 표준 조사면(10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$)에서의 값과 큰 차이가 없었으나 20${\times}$20 $\textrm{cm}^2$ 이상에서는 0.5% 이상, 30${\times}$30 $\textrm{cm}^2$ 이상에서는 1.0% 이상의 오차가 날 수 있었다. 한편 임상적으로 쓰이는 유효조사면 크기 중 79.2%가 10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$과 20${\times}$20 $\textrm{cm}^2$ 사이에 분포하였다. 결 론:6 MV, 10 MV X선 각각에서 차폐선반투과율은 조사면 크기가 커질수록, 차폐선반두께가 작아질수록 각각 증가하였으며 차폐선반두께가 큰 경우가 작은 경우보다 조사면 크기에 따른 차폐선반투과율의 차이가 더 컸다. 또한, 임상에서 널리 쓰이고 있는 기준 조사면 크기에서의 단일한 차폐선반투과율은 조사면 크기 20${\times}$20 $\textrm{cm}^2$ 이내의 범위에서는 큰 오차가 없지만 30${\times}$30 $\textrm{cm}^2$ 이상 크기의 조사면에서는 1.0% 이상 오차가 날 수 있다. 따라서 각 병원별 큰 조사면에서의 차폐선반투과율의 측정치를 확보해서 필요시에 사용해야 할 것으로 사료된다.

Purpose:By evaluating the dependence of the tray transmission factor (tray factor) on collimator setting and tray thickness, we determined the validity of the clinically used single tray factor for standard radiation field size (10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$). Methods and Materials:For each X ray energies (6 and 10 MV), outputs were measured by using 5 steps of tray thickness (0, 6, 8, 10, 12 mm) and 7 steps of radiation field size (5${\times}$5, 10${\times}$10, 15${\times}$15, 20${\times}$20, 25${\times}$25, 30${\times}$30, 35${\times}$35 $\textrm{cm}^2$) at 10 cm phantom depth. Outputs were measured in both 'with tray' and 'without tray' conditions by using radiation with the same monitor units, and the tray factors were determined by the ratios of the two outputs. To evaluate the validity of a single tray factor obtained for standard radiation field, we analyzed the pattern of the field sizes in cases treated at our hospital in 2002. Results : In the 6 MV X-ray, the increases in the tray factor between the standard field (l0${\times}$10 $\textrm{cm}^2$) and the largest field (35${\times}$35 $\textrm{cm}^2$) were 0.517%, 0.835%, 1.058%, 1.066% in 6, 8, 10, and 12 mm thickness tray, respectively. In the 10 MV X-ray, the increases in the fray factor between the standard field (10${\times}$10 $\textrm{cm}^2$) and the largest field (35${\times}$35 $\textrm{cm}^2$) were 0.517%, 0.836%, 1.058%, 1.066% in 6, 8, 10, 12 mm thickness tray, respectively. In a major portion of clinical cases, when the field size was smaller than 20${\times}$20 $\textrm{cm}^2$, the tray factor was in good agreement with the standard tray factor. However, in cases where the field sizes were 30${\times}$30 $\textrm{cm}^2$ and 35${\times}$35 $\textrm{cm}^2$, the error could exceed 1.0%. Conclusion:The tray factor increased with increasing field size or decreasing tray thickness. The difference of tray factor between the small field and the large field increased with increasing tray thickness. Furthermore, the standard tray factor was valid in most clinical cases except for when the field size was greater than 30${\times}$30 $\textrm{cm}^2$, wherein the error could exceed 1.0%.

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