Progress in Medical Physics (한국의학물리학회지:의학물리)

Korean Society of Medical Physics (한국의학물리학회)
권호 표지

Monte Carlo Calculation on the Dose Modulation Using Dynamic Magnetic Fields for 10 MV X-rays

움직이는 자기장을 이용한 10 MV X-선의 선량변조에 관한 몬테칼로 계산

  • Kim, Ki Hwan (Department of Radiation Oncology, Chungnam National University Hospital) ;
  • Oh, Young Kee (Department of Radiation Oncology, Eulji University Hospital) ;
  • Shin, Kyo Chul (Department of Radiation Oncology, Dankook University Hospital) ;
  • Kim, Jhin Kee (Research Institute of Clinical Medicine, Chonbuk National University) ;
  • Jeong, Dong Hyeok (Department of Radiation Oncology, School of Medicine, Wonkwang University) ;
  • Kim, Jeung Kee (Department of Radiation Oncology, Dong-A University Hospital) ;
  • Cho, Moon June (Department of Radiation Oncology, Chungnam National University Hospital) ;
  • Kim, Sun Young (Department of Internal Medicine, Chungnam National University Hospital)
  • 김기환 (충남대학교병원 방사선종양학과) ;
  • 오영기 (을지대학교병원 방사선종양학과) ;
  • 신교철 (단국대학교병원 방사선종양학과) ;
  • 김진기 (전북대학교병원 방사선종양학과) ;
  • 정동혁 (원광대학교병원 방사선종양학과) ;
  • 김정기 (동아대학교병원 방사선종양학과) ;
  • 조문준 (충남대학교병원 방사선종양학과) ;
  • 김선영 (충남대학교병원 내과)
  • Received : 2007.09.20
  • Accepted : 2007.12.13
  • Published : 2007.12.31
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Abstract

Monte Carlo calculations were performed to demonstrate the dose modulation with dynamic magnetic fields in phantom. The goal of this study is to obtain the uniform dose distributions at a depth region as a target on the central axis of photon beam under moving transverse magnetic field. We have calculated the depth dose curves for two cases of moving magnetic field along a depth line, constant speed and optimal speed. We introduced step-by-step shift and time factor of the position of the electromagnet as an approximations of continuous moving. The optimal time factors as a function of magnetic field position were calculated by least square methods using depth dose data for static magnetic field. We have verified that the flat depth dose is produced by varying the speed of magnetic field as a function of position as a results of Monte Carlo calculations. For 3 T magnetic field, the dose enhancement was 10.1% in comparison to without magnetic field at the center of the target.

움직이는 자기장을 이용한 팬텀 속 선량 변조에 관한 몬테칼로 계산을 수행하였다. 본 연구의 목적은 빔 축을 따라 이동하는 횡 자기장을 이용하여 특정감이 영역에 균일한 선량을 얻는 것이다. 이를 위해 두 가지 구성 즉, 깊이 방향으로 일정한 속도 그리고 점차 감소하는 속도를 가지는 자기장에 대해 깊이 선량율을 구하였다. 연속적 움직임에 대한 근사로서 단계별 이동과 시간인자를 도입하였다. 위치별 정지한 자기장 대한 김이 선량율 자료에 최소제곱법을 적용하여 자기장 위치에 따른 최적의 시간인자를 구하였다. 몬테칼로 계산결과를 통하여 자기장의 속도를 변화시킴으로써 평탄한 선량 분포를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이 때 3 T 자기장 세기에 대한 계산결과 평탄 영역의 선량은 자기장이 없을 때에 비해 약 10.1% 증가하는 것으로 나타났다.

Keywords