Film Dosimetry for Intensity Modulated Radiation Therapy : Dosimetric Evaluation

Purpose : X-ray film over responds to low-energy photons in relative photon beam dosimetry because its sensor is based on silver bromide crystals, which are high-Z molecules. This over-response becomes a significant problem in clinical photon beam dosimetry particularly in regions outside the penumbra. In intensity modulated radiation therapy (IMRT), the radiation field is characterized by multiple small fields and their outside-penumbra regions. Therefore, in order to use film dosimetry for IMRT, the nature the source of the over-response in its radiation field need to be known. This study is aimed to verify and possibly improve film dosimetry for IMRT. Materials and Method : Modulated beams were constructed by a combination of five or seven different static radiation fields using 6 MeV X-rays. In order to verify film dosimetry, we used X-ray film and an ion chamber were used to measure the dose profiles at various depths in a phantom. In addition, in order to reduce the over-response, 0.01 inch thick lead filters were placed on both sides of the film. Results : The measured dose profiles showed a film over-response at the outside-penumbra and low dose regions. The error increased with depths and approached 15% at a maximum for the field size of $15{\times}15cm^2$ at 10 cm depth. The use of filters reduced the error to 3%, but caused an under-response of the dose in a perpendicular set-up. Conclusion : This study demonstrated that film dosimetry for IMRT involves sources of error due to its over-response to low-energy Photons. The use of filers can enhance the accuracy in film dosimetry for IMRT. In this regard, the use of optimal filter conditions is recommended.

필름을 사용한 세기변조치료법에 대한 선량측정

목적 : 원자 번호가 높은 물질로 구성된 필름은 저 에너지 광자선에 과반응하여 선량 측정 시 인체조직에서와 다른 흡수양상을 보인다. 이러한 현상은 조사면의 경계인 반음영 및 그 외곽 부위에서 두드러지게 관찰된다. 따라서 반음영이 조사면내에 위치하게되는 세기변조치료법에서 필름을 이용한 선량 측정 시 이러한 현상이 미치는 영향을 분석하고 개선 방법을 강구하고자 한다. 대상 및 방법 : 6 MV X-선의 5~7개의 크기가 다른 고정형 조사면을 이용해 두가지 유형의 세기변조 조사면을 만들었으며 전리함 및 저감도 측정용 필름을 사용하여 각 조사면의 빔 프로파일을 측정했다. 측정 깊이와 최대 조사면적을 변화시켰으며 필름에 대해 수직 및 수평 조사하여 이에 따른 선량 분포 변화를 관찰했다. 또한 필름 선량 측정시 저 에너지 광자선에 의한 선량 과평가 현상을 막기 위해 납 필터(0.01 inch)를 필름 양측에 부착하여 이로 인한 영향을 관찰했다. 결과 : 필름만을 사용한 빔 프로파일에서는, 전리함 측정치에 비해 저 선량 영역 및 조사면 경계에서의 선량 과평가 현상이 수직 및 수평 조사 모두에서 관찰되었다. 이러한 현상은 측정 깊이가 증가함에 따라 크게 나타났으며 10cm 깊이의 역 피라미드형 세기변조 조사면 중심에서 최고 약 15%의 상대오차를 보였다. 필터를 사용한 경우에서는, 수직 조사 시 필터에 의한 선량 저 평가 현상이 관찰되었으나 수평 조사에서는 전리함 측정치와 3% 이내의 오차를 보여 매우 잘 일치하였다. 결론 : 필름을 이용한 세기변조 조사면의 선량 측정 시 선량 과반응에 의한 오차는 조사면의 조합 형태 및 반음영 위치와 밀접한 관계를 가지며, 선량 평가 시 이에 대한 고려가 필요하다. 납 필터를 사용한 수평조사 방법은 이러한 오차를 줄이는데 도움을 주며 입사 방사선의 물리적 특성을 고려한 적정 두께의 필터 선택이 요구된다.