Analysis of Low MU Characteristics of Siemens Primus Linear Accelerator using Diode Arrays for IMRT QA

다이오드 어레이를 이용한 Siemens사의 Primus 선형가속기의 저 MU 특성 분석

One of the most important task in commissioning intensity modulated radiotherapy (IMRT) into a clinic is the characterization of dosimetry performance under small monitor unit delivery conditions. In this study, method of evaluating dose monitor linearity, beam flatness and symmetry, and MLC positioning accuracy using a diode array is investigated. Siemens Primus linear accelerator (LA) with 6 and 10 MV x-rays was used to deliver radiation and the characteristics were measured using a multi array diodes. Monitor unit stabilities were measured for both x-ray energies. The dose linearity errors for the 6 MV x-ray were 2.1, 3.4, 6.9, 8.6, and 15.4 % when 20 MU, 10 MU, 5 MU, 4 MU, and 2 MU was delivered, respectively. Greater errors were observed for 10 MV x-rays with a maximum of 22% when 2 MU was delivered. These errors were corrected by adjusting D1_C0 values and reduced to less than 2% in all cases. The beam flatness and symmetry were appropriate without any correction. The picket fence test performed using diode array and film measurement showed similar results. The use of diode array is a convenient method in characterizing beam stability, symmetry and flatness, and positioning accuracy of MLC for IMRT commissioning. In addition, adjustment of D1-C0 value must be performed when a Siemens LA is used for IMRT because factory value usually gives unacceptable beam stability error when the MU/segment is smaller than 20.

세기조절방사선치료를 임상에 도입하는데 있어서 가장 중요한 관건 중 하나는 총 부여선량(monitor unit, MU)이 작을 경우에 조사량을 측정하는 방법이다. 따라서 본 연구에서는 다이오드 어레이를 사용하여 방사선량의 선형도, 선량 평탄도와 대칭도, 다엽조리개 위치 정확도 등을 점검할수 있는 방법에 대해 연구하였다. 6 MV와 10 MV, 2가지의 방사선이 조사되는 Simens Primus 선형가속기에서 멀티 다이오드 어레이를 사용하여 측정하였다. 총 부여선량의 안정도는 2가지 에너지에서 모두 측정되었다. 6 MV 에너지에서 선량의 선형도 오차는 20 MU, 10 MU, 5 MU, 4 MU, 2 MU 조사 시 각각 2.1, 3.4, 6.9, 8.6, 15.4%이었다. 10 MV 에너지 경우는 선량의 선형적 오차가 더 커서 2 MU 조사 시 최대 오차는 22%였다. 이러한 오차들은 D1_C0 값을 조절하여 교정하였을 경우는 모든 측정 값에서 2% 이내로 감소하였다. 선량 편평도와 대칭도는 교정 없이도 허용오차 범위에 포함되었다. 다이오드 배열장치를 사용하거나, 필름 측정을 이용하여 측정한 경우 picket fence test 값은 비슷한 결과를 나타내었다. 다이오드 어레이는 세기조절 방사선 치료시 방사선 안정도, 대칭도, 편평도, 및 다엽조리개의 위치정확도를 검사할 때 편한 방법이다. 또한 Siemens 선형가속기는 일반적인 D1-C0값이 0으로 되어 있는데, 강도조절 방사선치료를 사용할 때는 D1-C0값을 총 부여선량이 20이하일 때 방사선의 안정도가 큰 오차를 보이므로 반드시 D1_C0값을 조절하여 교정해야 한다.