방사선치료 시뮬레이터의 비접속형관전압계 제작과 성능분석

Fabrication of the Noninvasive Tube Voltage Meter of Radiotherapy Simulator and Its Performance Analysis

본 연구에서는 방사선치료 시뮬레이터 장치에서 조사되는 X-선 빔의 강도로부터 관전압 측정과 관전압의 파형을 관찰 할 수 있는 비접속형 관전압계를 제작하였고, 그 성능을 분석하여 임상에 사용 가능성을 검토하였다. 관전압계의 검출부는 X-선 조사면(field)의 Y축 방향으로 ${\pm}1.4cm$ 지점에 두 개의 광다이오드를 배치하고 그 위에 두께가 다른 알루미늄여과체를 각각 놓아 구성하였다. 설정 피크 관전압에 대한 여과체의 두께 비에 비례하는 상대적인 출력 실효 전압비($r_{eff}$)를 측정하고, NERO 6000M 기준 관전압계로 설정 피크 관전압에 대한 실효 피크 관전압($kV_{p,eff}$)을 측정하여 자연 대수치를 구하였다. 관전압계의 교정을 위해 상대적인 출력 실효 전압 비($r_{eff}$)와 실효 피크 관전압 대수치($InkV_{p,eff}$)를 선형 회귀 분석하였다. 얻어진 선형 상관계수(r)는 0.996 이었다. 따라서 제작된 비접속형 관전압계는 충분한 정확도를 가지고 있어 임상에서의 사용이 가능하다고 생각된다.

In this study, we have fabricated the noninvasive tube voltage meter which can observe the waveform of tube voltage and measure the tube voltage by using the Intensity of X-ray beam irradiated from radiotherapy simulator and also investigated the feasibility for clinical applications. Two pin photodiodes acting as X-ray detectors were arranged in parallel at the position of ${\pm}1.4cm$ in the y-axis of X-ray field and the aluminum filters with different thickness were placed above them. Using this detector, we could get the ratio ($r_{eff}$) of the relative output voltage which is proportional to the thickness of the filters. And the logarithm of effective peak tube voltage ($InkV_{p,eff}$) was obtained by Victoreen's NERO 6000M used as reference tube voltage meter. From the linear regression analysis of $r_{eff}$ and In $kV_{p,eff}$ the correlation coefficient (r) of linear equation was obtained to be 0.996 for the calibration of the tube voltage meter. Therefore, we suggest that the noninvasive tube voltage meter fabricated in this study can be used for clinical applications due to Its high accuracy.