• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.163-171
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• 2011

본 연구에서는 피사체에 의한 산란, 초점에 의한 흐림, 기하학적 확대도 그리고 검출기의 특성이 반영된 유효검출양자효율(effective detective quantum efficiency, eDQE)과 유효선량을 평가하여 소아 흉부 X선 촬영 시 선량의 최적화를 위한 조사조건의 영향을 평가하였다. 100, 110, 120, 150, 180 cm의 FDD (focus-to-detector distance)일 때 관전압을 40 kVp에서 90 kVp까지 10 kVp씩 증가시켜가며 동일한 유효선량일 때 eDQE를 평가하였다. 그 결과 eDQE는 다른 관전압과 비교 시60 kVp에서 가장 높은 값을 보였다. 특히, 동일한 유효선량일 때 그리드가 없을 경우 상대적으로 매우 높은 eDQE를 나타냈다. 이는 그리드에 의한 산란선의 감소가 그리드에서 흡수된 유효 광자의 손실을 보상하지 못하기 때문이다. 그리드 가 없을 경우 FDD가 증가할수록 향상된 유효변조전달함수(effective modulation transfer function, eMTF)로 인하여 eDQE는 증가하였다. 국내 대형병원들의 대부분은 15개월 소아의 흉부 X선 촬영 시 그리드와 함께 100 cm의 짧은 FDD를 사용하고 있다. 그 결과 대부분의 경우는 국내 환자선량권고량(diagnostic reference level, DRL) $100{\mu}Gy$을 초과하였다. 이는 5세 소아 흉부 X선 촬영 시 150 cm에서 180 cm 사이의 긴 FDD를 사용하지만, 15개월을 모사하고 있는 표준 소아팬텀의 흉부 X선 촬영의 경우 100 cm의 짧은 FDD를 사용했기 때문이다. 따라서, 나이에 따른 소아의 흉부 X선 촬영을 시행하기 위한 적절한 조사조건이 확립되어야 한다. 본 연구 결과는 나이에 따른 소아 선량의 권고량을 설립하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.111-120
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• 2011

본 연구는 39개 1차 의료기관을 대상으로 유방촬영 장치의 정도관리 상태에서 실제 방사선 피폭선량을 측정하였다. 유방촬영 시 1차 의료기관의 방사선 피폭선량의 최적화와 진단참고준위값을 제시하고자 연구한 결과는 다음과 같다. 첫째, 영상의학과와 일반의원으로 구분하여 T-검정분석 결과 mAs는 영상의학과 80.16 mAs, 일반의원 77.22 mAs로 평균 78.58 mAs로 측정되었으며, 공기커마율은 영상의학과 8.94 mGy/mR, 일반의원 6.66mGy/mR로 평균 7.71 mGy/mR 측정되었다. 반가층은 영상의학과 0.40 mmAl, 일반의원 0.43 mmAl로 평균 반가층은 평균 0.42mmAl 측정되었고, 평균유선선량은 영상의학과 1.09 mGy 일반의원 1.19 mGy로 1.14 mGy로 측정되었다. 둘째, mAs, 반가층, 현상방법, SID를 두 그룹으로 구분하여 평균치를 T-검정 결과 SID에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났고(P<0.05), 영상의학과의 현상방법에서 현상기 사용 1.00 mGy, CR은 1.17 mGy로 mAs에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(P<0.05). 셋째, 항목별 상관분석에서는 평균유선선량에서 영상의학과는 mAs가 일반의원은 SID에서는 상관관계의 유의성이 있는 것으로 나타났다(P<0.05), 넷째, 항목별 회귀분석 결과 평균유선선량에서 mAs가 미치는 영향력은 22.7%, SID가 21.7%로 통계적으로 의미가 있었으며(P<0.05), 영상의학과의 평균유선선량에서 mAs가 미치는 영향력은 29.0%, 일반의원은 평균유선선량에서 SID가 미치는 영향력은 29.1%로 가장 많은 영향력이 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권2호
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• pp.118-123
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• 2015

최근 의료기관에서의 진단방사선검사 빈도는 2011년 2억 2천만건, 연간 일인당 피폭선량은 1.4 mSv로 2007년 대비 각 51%, 35% 증가하였다. 여기서 흉부촬영건수는 일반촬영 중 가장 높은 빈도인 27.59%로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 흉부 방사선 촬영 시 영상판독에 불필요한 신체부위를 차폐하여 피폭선량을 최소화 시키는 차폐기구를 개발하고, 그 유용성 평가를 위해 국제 표준 소아(10세) 팬텀과 유리선량계를 사용하여 기구 사용 전, 후의 입사표면선량(entrance surface dose; ESD)과 장기의 흡수선량 차를 측정하였다. 또한 몬테카를로 시뮬레이션 기반 프로그램(PCXMC 2.0.1)을 이용하여 유효선량을 산출하였고 암발생의 생애귀속위험도(lifetime attributable risk of cancer incidence; LAR)를 비교하여 그 감소율을 간접적으로 평가하였다. 방어기구를 사용할 때, 입사표면선량(감소율)은 비강 $0.55{\mu}Sv$ (74.06%), 갑상선 $1.43{\mu}Sv$ (95.15%), 식도 $6.35{\mu}Sv$ (78.42%)로 평균 86.36% 감소되었고, 심부선량(감소율)은 경추 $1.23{\mu}Sv$ (89.73%), 침샘 $0.5{\mu}Sv$ (92.31%), 식도 $3.85{\mu}Sv$ (59.39%), 갑상선 $2.02{\mu}Sv$ (73.53%) 흉추 $5.68{\mu}Sv$ (54.01%) 로 평균 72.30%로 감소되어 차폐기구의 유용성을 확인할 수 있었다. 또한, 유효선량은 착용 전 $8.33{\mu}Sv$에서 착용 후 $7.35{\mu}Sv$로 11.76% 감소하였고, LAR 평가에서는 갑상선 암은 10세 소아 백만 명당 남아 0.14명(95.12%), 여아 0.77명(95.16%), 모든 암은 남아 0.14명(11.70%), 여아 0.25명(11.70%)의 감소(감소율)를 확인할 수 있었다. 진단방사선검사는 질병과 치료 등 건강을 위해 꼭 필요한 검사이지만, 가능한 진단에 불필요한 부위에 이러한 차폐기구를 적극적으로 사용하여 ALARA 개념에 입각한 의료방사선 최적화를 도모해야 할 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제34권
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• pp.51-60
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• 2022

목 적: 이중 표적 척추 전이암의 체부정위방사선치료 시 Halcyon 선형가속기의 용적변조회전치료 계획의 질 및 전달 효율을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 본원의 이중 표적 척추 전이암 환자 12명을 선정하여 Dual Layer MLC를 장착한 Halcyon®과 High Definition MLC를 장착한 Truebeam® 을 이용하여 단일치료중심 척추 SBRT 계획을 수립하였다. 모든 치료 계획은 Eclipse를 이용하여 동일한 조건 및 최적화 과정을 통해 생성하였으며, 치료계획 비교를 위해 C.I, H.I, G.I(Gradient Index), 척수 선량 및 저선량 영역을 평가하고, 전체 MU를 비교하였다. 또한 BOT(Beam On Time)를 측정하여 치료 시간을 비교하였다. 결 과: C.I 와 H.I에서는 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 다만, G.I의 평균은 Halcyon이 4.64으로 Truebeam에 비해 5.5%로 감소하였으며(P<0.001), Halcyon의 50% 및 25% isodose volume 평균은 각각 487.56 cc (-3.82%, P<0.001), 1859.45 cc (-4.75%, P<0.001) 으로 Truebeam보다 축소된 용적을 보였다. 또한 척수 선량 평가에서는 Overlap volume이 1 cc이하인 표본집단에서 Halcyon의 평균 선량 및 V₁₀의 평균은 6.802 Gy (-3.504%, P=0.067), 5.766±1.683 cc (-8.199%, P=0.002)으로 Truebeam보다 낮았다. MU와 각 장비의 최대선량률을 사용한 BOT는 Halcyon에서 증가했으나, 동일한 선량률로 조사 시 Halcyon의 평균은 648.33 sec (-1.74%, P<0.001)으로 단축되었다. 결 론: 이중 표적 척추 전이암의 SBRT 시 Halcyon의 치료 계획은 Truebeam의 치료 계획과 유사한 타겟 내선량 분포 및 척수 보호효과를 가지면서, 가파른 선량 기울기로 저선량 영역에서 이점을 보였다. 이를 통해 이중 표적 척추 전이암 SBRT 시 Halcyon의 적용은 선량학적으로 향상된 치료계획을 제공함을 알 수 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제23권4호
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• pp.259-266
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• 1998

Nucletron사의 microSelectron-High Dose-Rate(HDR) System에서 부인암의 강내 근접치료에 사용되는 Standard shielded applicator set(SSAS)와 Fletcher-Williamson applicator set(FWAS)는 standard applicator set(SAS)와 비교해서 다른 점이 ovoids 위와 아래 부분에 방광과 직장으로 가는 선량을 줄이기 위해 각각 스테인레스 강철(밀도 ${\varrho}=8,000\;kg/m^3$)과 텅스텐 합금(밀도 ${\varrho}=14,000\;kg/m^3$)으로 차폐가 되어 있다. 이에 본 연구에서는 특별히 고안한 지지장치를 사용해서 국제방사선단위위원회(ICRU) 보고서 38에서 권고한 직장과 방광의 위치에 대하여 두 shielded ovoids의 차패효과가 어느 정도인가를 알아보고자 하였다. 지지장치를 PTW사의 전산화된 3차원 물펜톰에 부착하고 SAS의 ovoids를 지지장치에 고정하였다. Ovoids의 끝 부분을 전리함(PTW 0.125cc)의 측정점 높이와 일치시키고 전리함을 좌우로 이동시키면서 선량을 측정하여 두 ovoids의 중간 위치를 확인하였다. 직장에 미치는 선량은 ovoids의 중간에 위치한 선원 M5로부터 posterior방향으로 수직으로 위치한 점들인 20(Rl) 25(R2) 30(R3) 40(R4), 50(R5), 60(R6) mm에서 측정하였다. 방광에 미치는 선량은 M5로부터 anterior방향으로 수직으로 위치한 점들인 20(Bl), 30(B2), 40(B3), 50(B4), 60(B5) mm에서 측정하였다 위와 같은 방법으로 SSAS와 FWAS의 ovoids에서도 각각의 점들에 대한 선량을 측정하였다. SAS와 SSAS의 직장에 미치는 선량차이는 실제 임상에서의 관심 점들과 가장 가까운 25 mm(R2)와 30 mm(R3)거리에서 각각 8.0% 6.0%였고 SAS와 FWAS의 직장에 미치는 선량차이는 25 mm(R2) 와 30 mm(R3)거리에서 각각 25.0% 23.0%로 나타났다. SAS와 SSAS의 방광에 미치는 선량차이는 20 m(Bl)와 30 mm(B2)거리에서 각각 8.0% 3.0%였고 SAS와 FWAS의 방광에 미치는 선량차이는 20 mm(Bl)와 30 mm(B2)거리에서 각각 23.0%, 17.0%로 나타났다. SAS를 SSAS나 FWAS로 대체하였을 때 직장에 미치는 선량은 SSAS는 최대 8.0 %, FWAS는 최대 26.0 %까지 감소되고 방광에 미치는 선량은 SSAS는 최대 8.0 % FWAS는 최대 23.0%까지 감소됨을 알 수 있었고 FWAS가 SSAS 보다 차폐효과가 더 좋은 것으로 나타났으며 이 두 종류의 shielded applicator set는 부인암의 근접치료시 직장과 방광으로 가는 선량을 감소시켜 환자치료의 최적화를 이룰 수 있을 것으로 생각된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권2호
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• pp.199-204
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• 2001

목적 : 정위방사선치료 시 정상 뇌 조직을 고선량의 방사선으로부터 최대한 보호하며 치료의 효율성을 높이기 위하여 치료 인자 중 콜리메이터의 크기와 arc 간 간격에 따른 이상적인 total arc degree (TAD) 값을 제시하고자 한다. 대상 및 방법 : XKnife-3 planning system을 사용하여 환자의 송과체 부위에 방사선 빔의 회전중심점을 위치시킨 후 12, 20, 30, 40, 50 그리고 60 mm 직경의 정위방사선치료용 원형 콜리메이터를 이용하여 각각의 콜리메이터 직경별로 TAD를 100, 200, 300, 400, 500, 600도, 그리고 arc 간 간격을 30도(6-arc system)와 45도(4-arc system)로 설정하여 방사선치료계획을 수립하였다. 치료계획을 통해 얻은 누적선량체적히스토그람을 이용하여 회전중심점 처방선량의 $50\%$ 이상 조사되는 정상 뇌의 용적$(V_{50})$ 및 적분 생물학적 유효선량(integral biologically effective dose)을 이용하여 각각의 TAD에 따른 방사선치료계획을 비교하였다. 결과 : TAD에 따른 $V_{50}$의 변화는 arc 간 각도가 30도인 경우에는 콜리메이터 직경과 관계없이 TAD가 증가할수록 감소하는 양상을 보였으나, 45도의 arc 간 각도에서는 400도의 TAD까지는 감소하다가 400도 이상의 TAD에서 $V_{50}$은 증가하거나 변화가 없었다. 적분 생물학적 유효선량 값의 변화는 arc 간 간격이 30도인 경우에는 콜리메이터의 직경에 관계없이 TAD가 증가함에 따라 미소하게 감소하는 양상을 보였다. arc 간 각도가 45도인 경우에는 콜리메이터 직경이 40 mm 이하에서는 TAD가 증가함에 따라 적분 생물학적 유효선량은 계속 감소하였으나, 50 mm와 60 mm 직경의 콜리메이터에서는 TAD가 400도까지는 감소하다가 500도 이상의 TAD에서는 증가하였다. 결론 : 정위방사선치료 시 400도 정도의 TAD를 사용하는 것은 300도 이하 혹은 500도 이상의 TAD를 사용하는 것 보다 치료 효과를 높이면서 치료계획과 치료 시 장비 및 인적 자원의 효율적인 운용을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권1호
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• pp.63-72
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• 2008

최근 의료영상저장 및 전송 시스템(Picture Archiving and Communication System, PACS)의 발전과 함께 디지털 영상의 발전이 가속화되면서, 특히 기존의 아날로그 시스템을 활용할 수 있는 컴퓨터 X-선 촬영(Computed Radiography, CR)의 활용도가 높아졌다. 본 연구에서는 실제 임상에서 사용되고 있는 Agfa CR system (Agfa CR 2.5; Agfa, Belgium)과 Fuji CR system (FCR 9000C; Full, Japan)을 이용하여 영상의 정량적 평가에 널리 사용되고 있는 변조전달함수(Modulation Transfer Function, MTF), 잡음력 스펙트럼(Noise Power Spectrum, NPS), 양자검출효율(Detective Quantum Efficiency, DQE)를 통해 시스템간의 성능 비교 및 I.P (Imaging Plate) 크기별 픽셀 크기 차이 및 선량의 변화에 의한 화질영향을 정량적으로 평가하였다. X-선 영상 획득실험을 위하여 국제표준인 IEC 61267에서 제공하는 RQA5의 선질(Additional Filter $0.7+21Al[mm],\;71[kV_p])$을 사용하였다. 실험 결과 Agfa CR 시스템의 경우 10% 응답의 MTF는 $8{\times}10$ inch와 $14{\times}17$ inch I.P에서 각각 3.9, 2.8 cycles/mm으로 측정되었으며, Fuji CR 시스템의 경우 각각 3.4, 3.2 cycles/mm로 측정되었다 선량의 변화에 따른 MTF도 측정결과는, 두 시스템 모두 선량변화에 따른 MTF의 차이는 크지 않았으며, MTF 10% 응답 주파수 영역도 거의 같은 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 선량은 영상의 해상력 및 MTF에는 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. NPS의 경우 Agfa CR 시스템의 $100{\mu}m$ 픽셀 크기를 갖는 $8{\times}10$ inch I.P와 $150{\mu}m$ 픽셀 크기를 갖는 $14{\times}17$ inch I.P사이에 큰 차이가 없었다. 또한 두 시스템 모두 선량이 증가할수록 NPS가 좋아지는 결과를 나타내었다. 진단가능영역인 1.5 cycles/mm 주파수 영역에서 DQE의 효율 측정결과 Agfa CR 시스템의 $8{\times}10$ inch I.P가 11%로 측정되었으며, $14{\times}17\;inch\;I.P$는 8.8%로 측정되었다. Agfa CR 시스템의 DQE 효율 차이는 고주파수 영역에서 두드러지게 나타났다. Fuji CR 시스템의 경우 I.P 크기별 픽셀 크기는 $100{\mu}m$로 동일하였기 때문에 DQE 효율 측정결과 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 두 시스템 모두 선량이 증가할수록 DQE 효율은 감소함을 나타내었다. 화질평가의 복합적인 요소를 담고 있는 DQE 측정은 장치의 성능을 점검하고, 환자의 피폭선량을 개선시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 Agfa CR 시스템과 Fuji CR 시스템의 픽셀 크기별, 선량별 DQE를 측정함으로써 CR 시스템의 임상적 응용의 최적화를 위한 기초 자료로서 이용될 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.305-312
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• 2008

본 연구에서는 측정 방법이 다른 두 전리함을 이용하여 고선량율 근접치료용 방사성 선원의 겉보기 활성도를 측정하여 선원의 활성도 정확성 및 두 장비간의 정확도를 비교 분석하였다. 국내 5개 의료기관을 선정하여 공기 중 기준거리에서 겉보기 활성도를 측정하고 동일한 선원에 대하여 측정 방법이 다른 두 팬톰을 동시에 측정하여 측정방법에 따른 상호 오차와 측정용 전리함의 정확도를 평가하였다. 우물형 전리함과 Jig 팬톰의 상대 오차는 각각 -2.1%~0.2%, -2.8%~-1.0%로 나타났다. 동일한 방사성선원에 대하여 두 교정 장비간의 정확도 평가는 최대 상대오차 1%로 나타났다. 선원의 세기 검증 시 측정 방법에 따른 의존도는 없었다. 고 선량율 근접방사선치료에 사용되는 방사성 선원의 세기의 변화는 환자의 종양 및 인접장기에 미치는 영향이 매우 크므로 방사성 선원의 세기 오차는 환자치료의 최적화에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 새로운 선원 교체 시 뿐만 아니라 주기적인 선원 점검이 요구된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.75-79
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• 2014

흉부 CT와 같이 조직 대조도 차이가 큰 부위의 CT 검사도 환자의 팔의 위치에 따른 아티팩트 발생과 화질저하, 과다피폭 등을 방지하기 위하여 환자의 손을 머리 위로 올리고 검사를 시행하고 있다. 흉부 CT와 같이 조직 대조도 차이가 큰 부위의 검사에서 환자 팔의 위치에 따라 화질저하, 과다피폭 등이 발생한다. 2012년 서울의 K 대학병원 흉부 CT 검사는 1,642건이었다. 이중 118건이 팔을 올리지 않고 흉부 CT검사를 시행하였다. 정상적으로 팔을 올리고 검사한 그룹은 총 DLP 값의 평균이 275 $mGy{\cdot}cm$로 나타났으며 팔을 올리지 않고 검사한 그룹의 총 DLP값 평균은 312.46 $mGy{\cdot}cm$로 나타났다. 동일 환자의 경우 후향적 조사에서 적극적으로 팔을 올리고 검사한 경우 총 DLP 값이 267.5 $mGy{\cdot}cm$로 조사되었고 팔을 올리지 않고 검사한 경우 총 DLP 값이 307.5 $mGy{\cdot}cm$로 나타났다. 흉부 CT 검사에서 검사자가 적극적으로 팔을 올리지 않고 검사하면 인체의 가장 두꺼운 부위인 어깨부위를 통과한 X-ray 광자의 부족으로 인해 선형 아티팩트가 발생하였다. 흉부 CT 검사시 적극적으로 팔을 올려서 검사하는 노력으로 적은 피폭선량과 양질의 의료영상을 환자에게 제공할 수 있는 선량 최적화의 방법이 될 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.375-383
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• 2020

본 연구는 자동노출제어장치 사용 시 이온 챔버의 성능과 조합에서 비롯된 문제를 정량적으로 분석하는 방법론을 제시하고 디지털 방사선 시스템의 성능을 최적화하고자 하였다. 실험방법은 복부와 골반부 검사에 사용된 파라미터의 X선질을 백분율 평균오차(PAE; Percentage Average Error)와 반가층(HVL; Half Value Layer)으로 평가하였다. 그 후 세 가지 이온 챔버를 조합했을 때의 입사표면선량(ESD; Entrance Surface Dose)과 엔트로피(Entropy)를 산출하여 방사선 출력의 안정성과 영상 품질을 분석하였다. 그 결과 실험에 사용한 디지털 방사선 시스템의 X선질은 모두 정상 범위의 백분율 평균오차와 반가층을 보였다. 입사표면선량은 챔버의 조합에 비례하여 증가하였고, 엔트로피는 세 개의 챔버가 조합됐을 때를 제외하고는 이온 챔버의 조합에 비례하여 증가하였다. 결론적으로 입사표면선량과 엔트로피를 이용한 분석은 이온 챔버의 성능과 조합의 문제를 평가하는데 유용한 방법인 것을 알 수 있었으며, 두 개 이하의 이온 챔버를 조합했을 때 디지털 방사선 시스템의 성능을 최적으로 유지할 수 있음을 알 수 있었다.