Dose Distribution According to the Tissue Composition Using Wedge Filter by Radiochromic Film

The purpose of this study is to analyze the dose distribution when wedge filter is used in the various tissue electron density materials. The dose distribution was assessed that the enhanced dynamic wedge filter and physical wedge filter were used in the solid water phantom, cork phantom, and air cavity. The film dosimetry was suitable simple to measure 2D dose distribution. Therefore, the radiochromic films (Gafchromic EBT2, ISP, NJ, USA) were selected to measure and to analyze the dose distributions. A linear accelerator using 6 MV photon were irradiated to field size of $10{\times}10cm^2$ with 400 MUs. The dose distributions of EBT2 films were analyzed the in-field area and penumbra regions by using dose analysis program. In the dose distributions of wedge field, the dose from a physical wedge was higher than that from a dynamic wedge at the same electron density materials. A dose distributions of wedge type in the solid water phantom and the cork phantom were in agreements with 2%. However, the dose distribution in air cavity showed the large difference with those in the solid water phantom or cork phantom dose distributions. Dose distribution of wedge field in air cavity was not shown the wedge effect. The penumbra width, out of the field of thick and thin, was observed larger from 1 cm to 2 cm at the thick end. The penumbra of physical wedge filter was much larger average 6% than the dynamic wedge filter. If the physical wedge filter is used, the dose was increased to effect the scatter that interacted with photon and physical wedge. In the case of difference in electron like the soft tissue, lung, and air, the transmission, absorption, and scattering were changed in the medium at high energy photon. Therefore, the treatment at the difference electron density should be inhomogeneity correction in treatment planning system.

쐐기필터 사용 시 레디오크로믹 필름을 이용한 조직에 따른 선량분포 연구

본 논문의 목적은 쐐기필터를 사용한 방사선조사면에서 다양한 조직전자밀도가 선량분포에 미치는 영향을 분석하고자 함이다. 구성된 물질에 따라 밀도가 다른 고체 팬텀, 코르크팬텀, 그리고 공기층에서 동적쐐기필터와 금속쐐기필터를 이용하여 선량분포의 변형정도를 평가하였다. 본 실험에서는 매질 내 삽입이 용이하고 우수한 선량특성을 가지고 있는 레디오크로믹 필름(Gafchromic EBT2, International Speciality Products, NJ)을 사용하였다. 선형가속기 6 MV 광자선을 이용해서 $10{\times}10cm^2$ 조사면에 400 MU를 조사하였다. 필름의 선량분포는 선량 분석프로그램을 이용하여 조사면 내 영역과 반음영 영역을 분석하였다. 조직의 밀도가 같을 때 동적쐐기필터와 금속 쐐기필터의 선량분포는 금속 쐐기필터 선량이 동적쐐기필터 선량보다 높게 나타났다. 조직전자밀도가 다른 부위에 쐐기필터의 종류에 따른 선량분포는 고체팬텀과 코르크 팬텀에서 2% 이내 차이를 나타내고 있었다. 그러나 공기층에서 선량분포는 고체팬텀이나 코르크 팬텀의 선량분포와 큰 차이를 보이고 있다. 공기층에서 쐐기필터의 선량분포는 쐐기 사용 효과가 나타나지 않고 있다. 쐐기필터의 두꺼운 부분과 얇은 부분 밖에서 반음영의 크기는 1 cm에서 2 cm 정도 크게 두꺼운 부분에서 크게 나타났다. 그리고 금속 쐐기필터에서 반음영이 동적쐐기필터 보다 평균 6.4%정도 높게 반음영이 나타났다. 본 실험을 통해 공기층과 같이 조직전자밀도 현저히 작은 매질에서는 쐐기필터의 효과가 크게 떨어지는 것과 불균질 물질에 따라 흡수되는 선량분포가 크게 변형되는 것을 알 수 있었다. 따라서 조직전자밀도의 차이가 큰 부위의 방사선치료계획 시 쐐기필터의 적용에 따른 적절한 보정이 이루어져야 한다.