목 적: Ir-192 고선량율 근접치료(HDR Brachytherapy)선원에 대한 다양한 측정절차의 효율을 서로 비교할 것이며, 측정 장비의 추가 구입 없이 대안으로 새롭게 만든 PMMA (polymethylmethacrylateplastics: $C_5H_8O_2$) plate phantom에 대한임상에서의 적합성과 유용성을 알아 보았다. 대상 및 방법: 세 가지 형태(Well type chamber, Source calibration jig, PMMA plate phantom)의 측정 시스템을 이용하여 측정값을 비교하였다. Source calibration jig와 PMMA plate phantom을 사용 했을 때에는 Farmer type chamber를 이용하여 측정하였으며, 각각 5회씩 측정하여 제조업체의 측정치와 비교하였다. 또한 새로운 선원을 교환 할 때마다 제조업체로부터 선원과 함께 제공되는 제조업체의 측정치를 본 연구의 측정치와 비교하여 방사능의 정확도를 평가 하였다. 결 과: Well type chamber, Source calibration jig, PMMA plate phantom를 사용한 Ir-192 선원의 측정결과 제조업체 측정치와의 상대오차에 대한 RMS (Root Mean Square)값은 Well type chamber에서 0.6%, Source calibration jig에서 1.57%, PMMA plate phantom에서는 2.1%를 나타내었다. 또한 평균 오차에 대한 편차는 Well type chamber에서 $-0.2{\pm}0.5%$, Source calibration jig에서 $0.97{\pm}1.23%$, PMMA plate phantom에서는 $-0.89{\pm}1.87%$를 나타내었다. 결 론: 본 연구를 통해 실험한 세 가지 형태(Well type chamber, Source calibration jig, PMMA plate phantom)의 측정 시스템의 결과에서 나타난 것처럼, Well type chamber를 이용한 측정결과가 가장 우수하게 나타났다. 또한 측정 장비를 구입하지 않고 대안으로 새롭게 만든 PMMA plate phantom의 결과 권고안 ${\pm}5%$를 초과하지 않으므로 임상에서 유용하게 사용 할 수 있을 것이라 생각되어진다.
본 논문은 물 흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정하는 것에 대한 예비적 연구를 위한 것이다. 이온함을 사용하여 물흡수선량 표준에 기반하여 근접치료 선원을 교정하기 위해선, 빔 선질 교정인자인 $k_{Q,Q_0}$가 필요하다. 본 연구에선 일차 표준을 사용하여 지정된 거리에서의 흡수선량를 측정하는 데 있어서의 현실적인 어려움 때문에 몬테칼로 전산모사와 반실험적인 방법을 통하여 $k_{Q,Q_0}$를 결정하였다. 본 연구를 위해 PTW30013 이온함 5개를 선택하였다. 포괄적 $k^{gen}_{Q,Q_0}$ 값의 경우엔 이온함간 변화가 최대 4.0%에 이른 반면, 개별적 $k^{ind}_{Q,Q_0}$ 경우엔 이온함간 변화가 최대 0.5% 이내였다. 이 결과는 물 흡수선량에 기반하여 근접치료 선원인 $^{192}Ir$을 교정시에 이온함을 왜 개별적으로 교정해야 하는지, 개별적인 교정이 얼마나 중요한 지를 보여 준다. 가까운 장래에 공기커마 세기 대신에 사용자가 근접치료 선원을 고에너지 광자빔과 전자빔의 교정에서처럼 치료에서 관심있는 물리량인 물흡수선량의 관점에서 교정할 수 있기를 희망한다.
In brachytherapy, it is important to determine the positions of the radiation sources which are inserted into a patient and to estimate the dose resulting from the treatment. Calculation of the dose distribution throughout an implant is so laborious that it is rarely done by manual methods except for model cases. It is possible to calculate isodose distributions and tumor doses for individual patients by the use of a microcomputer. In this program, the dose rate and dose distributions are calculated by numerical integration of point source and the localization of radiation sources are obtained from two radiographs at right angles taken by a simulator developed for the treatment planning. By using microcomputer for brachytherapy, we obtained the result as following 1. Dose calculation and irradiation time for tumor could be calculated under one or five seconds after input data. 2. It was same value under$\pm2\%$ error between dose calculation by computer program and measurement dose. 3. It took about five minutes to reconstruct completely dose distribution for intracavitary irradiation. 4. Calculating by computer made remarkly reduction of dose errors compared with Quimby's calculation in interstitial radiation implantation. 5. It could calculate the biological isoffect dose for high and low dose rate activities.
국내도입 원격제어 근접조사장치인 Ralstron(Shimatsu, Japan) 의 코발트-60선원을 이리디움 192 선원으로 대체하고자 선원을 설계하고, 선원주위의 선량분포를 유도하였다. 이리디움 선원의 물리적크기는 직경1.5mm, 높이 1.5mm 로 370MBq(loci)를 목표로 설계하였으며, 외경은 3mm 이고, 크기는 13m이며, 캡슐의 재질은 SUS316L 이다. 선원 선원자체흡수와 스테인리스 스틸 캡슐에 의한 선량감쇠는 61.2%로 나타났으며, 단위방사능당 감마상수는 4.69R$cm^2$/mCi-hr였다. 조직선량은 공기중흡수선량 변환과 조직산란보정을 통해 구하였으며, 조직흡수선량변환계수는 이리디움의 에너지스펙트럼을 이용하여 공기에 대한 조직의 질량에너지흡수계수비 ($\mu$$_{en}$ )$^{tissue}$ air= 1.112 를 얻었다. 고안 선원에 대한 선량분포는 선원을 2,338개의 선원으로 분할하고, 각 분할선원에서 주위에 도달되는 선량을 이산적으로 누적 평가하여 임상에서 사용할 수 있도록 선량도표를 제공하였다.
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.
목적 : 자궁경부암의 고선량률 근접치료는 각 기관마다 분할선량이 매우 다양하게 사용되고 있고 각 분할선량에 따른 치료 결과가 임상적으로 비교된 적이 적었던 바 저자들은 자궁경부암 환자에서 고선량률 근접치료의 분할선량에 따른 국소제어율과 합병증 발생을 비교하여 적정한 분할선량에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1992년 11월부터 1998년 3월까지 자궁경부암으로 진단 후 방사선치료를 시행한 224명을 대상으로 하였다. A군은 122명(수술 후 방사선치료 67명, 근치적 방사선치료 55명)으로 외부방사선 치료 후 고선량률 근접치료의 분할선량을 line-A (선원으로부터 반경 2 cm를 이은 등량선)에 3 Gy를 주당 3회씩 $6\~10$회 조사한 군이었고 B군는 102명(수술 후 방사선치료 49명, 근치적 방사선치료 53명)으로 외부방사선 치료가 시행된 후 분할선량을 line-A에 4 또는 4.5 Gy를 주당 2회씩 $6\~8$회 조사한 군이었다. 외부방사선치료는 10 MV X-선을 이용하여 전골반부에 $45\~54\;Gy$ (중앙값 54 Gy)를 조사하였다. 고선량률 근접치료는 이리디움(iridium)-192를 사용하였다. 합병증은 RTOG morbidity grading system에 따라 grade 1에서 5까지 나누어서 평가하였다. 결과 : A군과 B군의 5년 국소제어율은 각각 $80\%,\;84\%$였고(p=0.4523) B군에서 더 높은 국소제어율을 보였다. 근치적 방사선치료군에서는 A군과 B군의 5년 국소제어율이 각각 $62.9\%,\;76.9\%$ (p=0.2557), 수술 후 방사선치료군에서는 A군과 B군의 5년 국소제어율이 각각 $91.7\%,\;91.6\%$ (p=0.8867)였다. A군에서는 22명$(18.0\%)$에서 합병증이 발생하였고 B군에서는 30명$(29.4\%)$에서 합병증이 발생하였다. 방광에 대한 합병증은 A군에서 12명$(9.8\%)$이 발생하였고 grade 3 이상이 2명이었다. B군에서는 15명$(14.7\%)$에서 합병증이 발생하였으며 grade 3이상이 3명이었다. 직장에 대한 합병증은 A군에서 12명$(9.8\%)$에서 발생하였고 grade 3 이상이 1명이었고 B군에서는 22명$(21.6\%)$에서 발생하였고 grade 3 이상이 10명이었다. 합병증에 대한 단일변량분석에서 고선량률 근접치료의 분할 선량이 작으면 전체 합병증(0=0.0405), 직장의 합병증(0=0.0147), 방광의 합병증(0=0.115)이 감소하였고 수술 후 방사선치료군(p=0.0860) 및 근치적방사선치료군(0=0.0370)에서도 분할선량이 작으면 합병증은 감소하였다. 결론 : 근치적 방사선치료 시 고선량률 근접치료의 적절한 분할선량에 대한 평가는 환자의 병기, 예후인자 등을 고려한 다양한 분할선량에 대한 세분화한 연구가 더 필요할 것이다. 수술 후 방사선치료 시 고선량률 근접치료의 분할선량은 국소제어에 영향을 미치지 않았고 합병증에 대해선 분할선량이 커지면 다소 증가하는 면을 보여 분할선량을 3 Gy로 주 3회 시행하는 것이 하나의 치료 방법이 될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 한국원자력연구소에서 제작한 Ir-192 밀봉선원(IRRS20, KAERI, Korea)을 감마메드 근접치료기에 장착하고 치료기와의 호환성을 조사하였다. 기계적 호환성의 평가로서 선원의 이동간격, 채널별 이동간격, 와이어의 최소 곡률 반경, 비상시 작동을 검사하였다. 약 45일 동안 수회에 걸쳐 기준 거리에서 공기커마세기를 측정하였으며, 필름을 사용하여 기존의 선원과 선량분포를 비교하였다. KAERI 선원의 감마메드 장비와의 기계적호환성은 양호하였다. 시간에 따른 방사능 특성도 계산과 잘 일치하였으며, 선원주변의 선량분포에 있어서 기존 선원과 큰 차이를 보이지 않았다.
Choi, Chang Heon;Park, Jong Min;Park, So-Yeon;Kang, SungHee;Cho, Jin Dong;Kim, Jung-in
한국의학물리학회지:의학물리
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제28권2호
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pp.39-44
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2017
This study aims to analyze dose distribution and treatment time of endobronchial brachytherapy (EBBT) by changing the position step size of the dwell position. A solid water phantom and an intraluminal catheter were used in the treatment plan. The treatment plans were generated for 3, 5, 7, and 10 cm treatment lengths, respectively. For each treatment length, the source position step sizes were set as 2.5, 5, and 10 mm. Three reference points were set 1 cm away from the central axis of the catheter, along the axis, for uniform dose distribution. Volumetric dose distribution was calculated to evaluate the dosimetric effect. The total radiation delivery time and total dwell time were estimated for treatment efficiency, which were increased with position step sizes. At half-life time, the differences between the position step sizes in the total radiation delivery time were 18.1, 15.4, 18.0, and 24.0 s for 3, 5, 7, and 10 cm treatment lengths, respectively. The dose distributions were more homogenous by increasing the position step sizes. The dose difference of the reference point was less than 10%. In brachytherapy, this difference can be negligible. For EBBT, the treatment time is the key factor while considering the patient status. To reduce the total treatment time, EBBT can be performed with 2.5 mm position step size.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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