Reading Deviations of Glass Rod Dosimeters Using Different Pre-processing Methods for Radiotherapeutic in-vivo Dosimetry

The experimental verification of treatment planning on the treatment spot is the ultimate method to assure quality of radiotherapy, so in-vivo skin dose measurement is the essential procedure to confirm treatment dose. In this study, glass rod dosimeter (GRD), which is a kind of photo-luminescent based dosimeters, was studied to produce a guideline to use GRDs in vivo dosimetry for quality assurance of radiotherapy. The pre-processing procedure is essential to use GRDs. This is a heating operation for stabilization. Two kinds of pre-processing methods are recommended by manufacturer: a heating method (70 degree, 30 minutes) and a waiting method (room temperature, 24 hours). We equally irradiated 1.0 Gy to 20 GRD elements, and then different preprocessing were performed to 10 GRDs each. In heating method, reading deviation of GRDs at same time were relatively high, but the deviation was very low as time went on. In waiting method, the deviation among GRDs was low, but the deviation was relatively high as time went on. The meaningful difference was found between mean reading values of two pre-processing methods. Both methods present mean dose deviation under 5%, but the relatively high effect by reading time was observed in waiting method. Finally, GRD is best to perform in-vivo dosimetry in the viewpoint of accuracy and efficiency, and the understanding of how pre-processing affect the accuracy is asked to perform most accurate in-vivo dosimetry. The further study is asked to acquire more stable accuracy in spite of different irradiation conditions for GRD usage.

유리선량계의 전처리 방법이 방사선 치료 선량 측정에 미치는 영향

여러 치료선량 측정기들 중 치료 현장에서의 사용이 간편한 형광물질 기반 측정기인 유리선량계(Glass Rod Dosimeter, GRD)는 방사선 조사 후 측정 소자의 안정화를 위한 전처리(Pre-processing) 과정이 필수적이며, 가열방식($70^{\circ}C$, 30분)과 대기방식($20^{\circ}C$, 24시간)의 두 가지의 전처리 방식이 사용되고 있다. 본 연구에서는 각각의 전처리 조건이 측정 결과에 미치는 영향을 분석하여 사용자들에게 유용한 참고자료를 제시하고자 한다. 20개의 GRD 소자들 모두에 같은 선량을 조사한 후, 10개씩 나누어 각각 다른 전처리 방식을 사용하여 판독함으로써 각 전처리 방식의 특징들을 상호 비교하였다. 가열방식의 경우 소자 간 판독 편차는 1.13%, 시간에 따른 평균 판독값의 편차는 최대 5.33%였다. 대기방식의 경우에는 소자 간 판독 편차가 0.49%, 시간에 따른 평균 판독값의 편차는 최대 1.28%로 나타났다. 또한 동일한 선량을 주었을 때 전처리 방식에 따라 판독 절대값은 4.1%의 차이를 보였다. 또한 251명의 환자들을 대상으로 한 임상 측정 평가 결과 부위에 따라 다르지만 평균적으로 5% 이내의 측정 오차를 보였으나, 대기 방식의 경우 판독 시점에 따른 영향이 상대적으로 크게 나타났다. 결론적으로 GRD는 치료 현장에서 사용하기에 적합하나 신속한 판독이 요구되지 않는다면 대기방식의 전처리가 보다 적합하며 정해진 판독 시점을 지켜야 한다. 또한 치료 부위 등 조사 조건의 변화에 관계없이 안정적인 정확성을 기대할 수 있는 측정 방법에 대한 연구가 향후 필요하다고 생각된다.