A Study of Dose Stability at Low Monitor Unit Setting for Multiple Irradiated Field

다중 조사면 치료 시 기계적 입력치(MU)에 따른 선량적 안정성에 대한 연구

Purpose : Many authors have been introduced field in field technique and 3-D conformal radiotherapy that increased the tumor dose as well as decreased the dose of abutting critical organ. These technique have multiple beam direction and small beam segments even below 10 MU(monitor unit)for each field. we have confirmed the influence of low MU on dose output and beam stability. Materials and Methods : To study the dose output, the dose for each field was always 90MU, but it divided into different segment size: 1, 2, 3, 5, 10, 15 segments, 90, 45, 30, 18, 9, 6 MU the measurements were carried out for X-ray energy 4 MV, 6 MV, 10 MV of three LINAC(Varian 600C, 2100C, 2100C, 2100C/D), in addition each measurement was randomly repeated three times for each energy. To study the field symmetry and flatness, X-omat V films were irradiated. After being developed, films were scanned and analyzed using densitometer. Results : Influence of low MU on dose is slightly more increase output about $1.2{\sim}2.9%$ in cGy/mu than 90MU, but may not changed beam quality(flatness or symmetry), Output stability depends on dose rate(PRF)rather than beam energy, field size. Conclusion : Presented result are under the limits(out put<3%, flatness<${\pm}3%$, symmetry<2%). The 3 accelerators are safe to use and to perform conformal radiotherapy treatments in small segments, small MU around 10MU. but Even if the result presented here under the limits, continuous adjustments and periodic QA should be done for use of small MU

목 적 : 전산화단층 모의치료조준(CT simulation)과 선량 계획 장비(RTP)의 발전으로 많은 저자들에 의해 종양부 위의 선량을 증가시키고 인접한 장기의 선량을 효과적으로 감소시킬 수 있는 3차원 입체 조형 치료(Conformal therapy)와 조사면내 선량 보강 기법(Field in field technique)이 자주 소개되어지고 있다. 이러한 치료 기법은 많은 수의 조사면을 사용함으로써 조사면이 증가할수록 10 MU이하의 극히 적은 기계적 입력치(monitor unit, MU)를 사용하기도 한다. 통상 일반적으로 사용되어지는 선량에 대한 정보(beam data)는 이보다 훨씬 많은 100 MU이상 혹은 그보다 높은 안정적인 출력을 기대할 수 있는 상태에서 측정되어지므로 극히 적은 기계적 입력치에서도 기존에 측정되어진 선량 정보와 동일한 선량분포를 구현할 수 있는지 반드시 확인하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 극히 적은 기계적 입력치(MU)에서의 선량적 안정성을 알아보고 향후 정도 관리지침에 활용코자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 사용 중인 선형가속기 Varian 2100C/D의 6 MV, 10 MV(USA)와 Varinan 600C의 4 MV(USA)의 에너지를 사용하여 $10{\times}10cm^2$ 조사면에서 90 MU를 90 MU, 45 MU, 30 MU, 18 MU, 9 MU, 6 MU로 각각 1, 2, 3, 5, 10, 15 회씩 나누어 조사하였다. 전리함(pinpoint farmer type chamber, PTW, GERMANY)를 이용하며 4 MV, 6 MV는 5 cm, 10 MV는 10 cm 깊이, SAD 100 cm에서 물 팬텀을 이용하며 조사면내의 출력을 측정하였고, 측정용 필름(X-omat V, Kodak, USA)을 이용하며 높은 선량을 나타내는 90 MU, 30 MU에서의 편평도와, 대칭도를 비교하였고 일반적인 medical film(AGFA USA)을 이용하여 낮은 선량을 보이는 9MU에서 조사면내 편평도와, 대칭도를 비교하여 선질의 특성 변화를 관찰하였다. 결 과 : 전리함을 이용한 측정에서 2100C/D는 90 MU와 9 MU에서 1 MU 당 선량(cGy/MU)은 6 MV와 10 MV에서 90 MU를 1회에 조사한 것과 비교하여 약 1.6% 정도 증가하였고 2100C는 0.5%, 1.3%가 각각 증가하였다. 600C 또한 1.6% 증가하였으나 6 MU에서 약 3% 차이를 나타내었다. 편평도와 대칭도는 장비와 에너지에 따라 1%에 2.9%까지 차이가 있었으나 전체적으로 적은 MU에서 약간 더 균등하였고 극히 적은 MU로 인한 차이는 확인할 수 없었다. 결 론 : 각각의 실험에서 선량적 차이는 허용되어지는 범위이하의(출력<3%, 편평도<${\pm}3%$, 대칭도<2%, ICRU report 50)오차를 모임으로써 보유한 장비에 따라 정도에 차이는 있을 수 있으나 본원에서 사용 중인 장비에서 극히 적은 MU의 사용이 현저한 선량적 오차를 유발하진 않는 것으로 사료되어진다. 그러나 정도 관리 시 그 오차를 확인하는 과정은 장비의 사용과 수명에 따라 지속적으로 관리되어져야 할 것이다.