• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권2호
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• pp.66-72
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• 2018

The proper position of a multi-leaf collimator (MLC) is essential for the quality of intensity-modulated radiation therapy (IMRT) and volumetric modulated arc radiotherapy (VMAT) dose delivery. Task Group (TG) 142 provides a quality assurance (QA) procedure for MLC position. Our study investigated the QA validation of the mechanical leaf gap measurement and the maintenance procedure. Two $VitalBeam^{TM}$ systems were evaluated to validate the acceptance of an MLC position. The dosimetric leaf gaps (DLGs) were measured for 6 MV, 6 MVFFF, 10 MV, and 15 MV photon beams. A solid water phantom was irradiated using $10{\times}10cm^2$ field size at source-to-surface distance (SSD) of 90 cm and depth of 10 cm. The portal dose image prediction (PDIP) calculation was implemented on a treatment planning system (TPS) called $Eclipse^{TM}$. A total of 20 VMAT plans were used to confirm the accuracy of dose distribution measured by an electronic portal imaging device (EPID) and those predicted by VMAT plans. The measured leaf gaps were 0.30 mm and 0.35 mm for VitalBeam 1 and 2, respectively. The DLG values decreased by an average of 6.9% and 5.9% after mechanical MLC adjustment. Although the passing rates increased slightly, by 1.5% (relative) and 1.2% (absolute) in arc 1, the average passing rates were still within the good dose delivery level (>95%). Our study shows the existence of a mechanical leaf gap error caused by a degenerated MLC motor. This can be recovered by reinitialization of MLC position on the machine control panel. Consequently, the QA procedure should be performed regularly to protect the MLC system.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제11권1호
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• pp.77-82
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• 1986

Kerma와 흡수선량 사이의 관계를 결정하는 것은 선량측정의 기본적인 문제이다. 본 연구에서는 고에너지 치료용 선형가속기의 6MV X-선과 감마치료기의 $^{60}Co$에 대한 kerma와 흡수선량을 측정하였다. 본 실험결과는 $^{60}Co$감마선에 의한 물과 알루미늄의 과도 평형 영역에서의 흡수선량이 실제적으로 kerma와 일치하였으며, 최대선량 깊이는 6MV와 $^{60}Co$에서 각각 $1.45g/cm^2$과 $0.48g/cm^2$이었다. 최대 build-up에서의 흡수선량과 표면에서의 충돌 kerma의 비($K^{att}$)는 표준 조사면에서 물과 알루미늄에 대해, 6MV인 경우는 0.949, $^{60}Co$인 경우는 0.992이었다. 이 결과는 $K^{att}$의 물질에 대한 의존성이 매우 작음을 보여준다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제10권1호
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• pp.69-77
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• 1998

When a high energy photon beam is used to treat lesions located in the upper respiratory air passages or in maxillary sinus, the beams often must traverse an air cavity before it reaches the lesion. Because of this traversal of air, it is not clear that the surface layers of the lesion forming the air-tumor tissue interface will be in a state of near electronic equilibrium; if they are not, underdosing of these layers could result. Although dose corrections at large distances beyond an air cavity are accountable by attenuation differences, perturbations at air-tissue interfaces are complex to measure or calculate. This problem has been investigated for 4MV and 10MV X-ray beams which are becoming widely available for radiotherapy with linear accelerator. Markus chamber was used for measurement with variouse air cavity geometries in X-ray beams. Underdosing effects occur at both the distal and proximal air cavity interface. The magnitude depended on geometry, energy, field sizes and distance from the air-tissue interfaces. As the cavity thickness increased, the central axis dose at the distal interface decreased. Increasing field size remedied the underdosing, as did the introduction of lateral walls. Fellowing a $20{\times}2{\times}2\;cm^3$\;air\;cavity,\;4{\times}4\;cm\;field\;there\;was\;an\;11.5\%\;and\;13\%\;underdose\;at\;the\;distal\;interface,\;while\;a\;20{\times}20{\times}2\;cm^3\;air\;cavity\;yielded\;a\;24\%\;and\;29\%$ loss for the 4MV and 10MV beams, respectively. The losses were slightly larger for the 10MV beams. The measurements reported here can be used to guide the development of new calculation models under non-equilibrium conditions. This situation is of clinical concern when lesions such as larynx and maxillary carcinoma beyond air cavities are irradiated.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권3호
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• pp.265-273
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• 2012

선형가속기를 기반으로 하는 세기조절방사선치료와 정위적방사선수술에서는 치료계획시스템의 소조사면에 대한 신뢰할만한 선량분포를 계산하기 위해서는 우선적으로 소조사면의 정확한 빔 자료 측정이 선행되어야 한다. 특히 소조사면의 빔 자료 측정에서 조사면 가장자리에서의 급격한 선량 변화, 측면 전자비평형, 그리고 검출기의 체적 영향으로 인한 적절한 검출기 선택이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 선형가속기의 소조사면에 대한 빔 자료 측정에 있어서 검출기의 선량 특성을 알아보고자 하였다. 검출기는 0.01 cc 부피와 0.13 cc 부피의 이온전리함과 정위적다이오드를 사용하였으며, 빔 자료는 광자선(6 MV와 15 MV)에 대하여 조사면 크기를 $2{\times}2cm^2$에서 $5{\times}5cm^2$까지 변화시켜 각 검출기를 이용하여 깊이선량백분율, 선량출력계수, 그리고 빔측면도를 측정하였다. CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 이용한 $PDD_{20}/PDD_{10}$은 $2{\times}2cm^2$ 조사면의 경우 6 MV와 15 MV에서 각각 1.02%와 0.12% 차이를 보였다. $3{\times}3cm^2$ 이상의 조사면에서는 각 검출기를 이용하여 얻어진 $PDD_{20}/PDD_{10}$의 차이가 6 MV와 15 MV에서 각각 평균 1.15%와 0.71% 이였다. CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 이용한 선량출력계수 측정 결과, $2{\times}2cm^2$ 조사면의 경우 6 MV와 15 MV에서 0.5%와 1.5%이내에서 일치하였다. $3{\times}3cm^2$ 이상의 조사면에서는 각 검출기의 차이가 0.5% 이내이였다. 3개의 깊이에서 측정된 빔측면도의 반음영은 정위적다이오드 검출기의 경우 6 MV와 15 MV에서 각각 평균 2.7 mm와 3.5 mm, CC01 이온전리함의 경우 각각 평균 3.4 mm와 4.3 mm, CC13 이온전리함의 경우 각각 평균 5.2 mm와 6.1 mm이였다. 이를 통해 깊이선량백분율과 선량출력계수 측정 시 $2{\times}2cm^2$ 조사면에서는 CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기를 $3{\times}3cm^2$에서 $5{\times}5cm^2$ 조사면에서는 각 검출기의 사용이 가능할 것으로 판단된다. 또한 소조사면에 대한 정확한 빔측면도의 반음영을 측정하기 위해서는 유효체적이 작은 CC01 이온전리함과 정위적다이오드 검출기 사용하는 것이 타당하겠다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권1호
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• pp.41-47
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• 2016

연구배경: 세기조절방사선치료와 같이 고선량을 암조직에 정밀하게 전달할 수 있는 방사선 치료기술이 개발됨에 따라, 보다 정확한 선량평가 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선형가속기에서 발생된 광자선의 물질투과율 정보를 통해 간접유도방식으로 에너지스펙트럼을 예측할 수 있는 기술의 개발을 목적으로 한다. 재료 및 방법: 의료용 선형가속기를 사용한 측정과 몬테칼로 전산모사를 통해 감쇠물질의 두께에 따른 X-선의 투과율이 평가되었으며, 이와 더불어 단일에너지에 의한 이온함의 반응함수가 결정되었다. 최종적으로 Unfolding 방법을 사용하는 HEOROW 프로그램을 통해 고선량률의 치료용 선형가속기에서 발생된 광자선의 에너지스펙트럼이 유도되었다. 본 연구에서 실험을 위해 Elekta Synergy Flatform 선형가속기가 사용되었으며, 몬테칼로 방법을 사용하는 Geant4 전산모사 프로그램이 사용되었다. 결과 및 논의: 감쇠물질의 두께에 따른 X-선 투과율과 몬테칼로 전산모사를 통해 계산된 X-선 투과율의 비교 결과 0.43%의 평균제곱근오차가 확인된다. 물질투과정보를 통해 간접적으로 유도된 에너지스펙트럼은 몬테칼로 전산모사를 통해 직접적으로 계산된 에너지스펙트럼과 비교분석 되었으며, 피크위치 및 평균에너지의 오차가 각각 0.066 MeV와 0.03 MeV로 평가되었다. 하지만 보다 정확한 에너지스펙트럼을 예측하기 위해서는 다양한 감쇠물질의 사용과 에너지스펙트럼 유도프로그램의 정밀도 향상을 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 결론: 본 연구를 통해 확인된 물질투과율 기반의 에너지스펙트럼 측정 기술은 에너지가 높고 선량률이 높기 때문에 광자선을 직접적으로 측정하는 것이 제한적인 의료용 선형가속기에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.153-159
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• 2015

본 연구에서는 동적 세기조절방사선치료에서 깊이에 따른 DLG (Dosimetric Leaf Gap)의 변화가 치료계획시스템에서의 선량계산의 정확성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 6 MV와 15 MV광자선에 대하여 동일한 SAD 조건하에 4개의 다른 깊이(2 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm)에서 측정된 다엽콜리메이터의 투과계수와 DLG 값을 치료계획시스템에 적용하여 DLG 측정 과정을 모사하였을 때 계산된 투과계수와 DLG 값들을 각각의 측정값들과 비교하여 분석하였다. 이를 위하여 Millenium 120 MLC시스템이 장착 된 단일 선형가속기가 사용되었다. 각각 다른 깊이에서 측정된 DLG와 투과계수 값을 적용하였을 때 치료계획시스템을 이용한 모사에서는 투과계수의 경우 1% 이내로 계산과 측정이 일치함을 보이는 반면에 DLG 값은 15 MV 경우 5% 이내의 차이를 보이고 6 MV에서는 최대 깊이인 15 cm에서 15% 이상 차이가 보였다. 실제의 경우 15 MV 경우 15 cm 깊이까지 DLG의 변화에 의한 실험과 계산의 차이가 작은 반면 6 MV 경우, 10 cm 이상의 깊이에서는 치료계획 시스템에서 계산된 값이 측정과 크게 차이를 나타냈다. 다엽콜리메이터 투과계수를 기준 조건하에서 측정한 고정된 값을 치료계획시스템에 적용하였을 때 측정 깊이에 따른 고정된 투과계수 값과 변화된 투과계수 값의 차이는 크지는 않지만 종양이 위치하는 깊이에 따라서 선량학적 영향이 나타날 수 있으므로 깊이에 따른 다엽콜리메이터 투과계수 및 DLG 값을 각각의 치료계획에 반영하여 환자 맞춤형 치료계획이 될 수 있도록 해야 할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.41-46
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• 1999

본 실험은 의료용 가속기로부터 나오는 6MV 광자선과 6 MeV 전자선을 고체 팬텀위의 LiF 열형광 선량계 (TLD-l00)에 쪼여서 수행하였다. TLD-l00의 방사선 반응감도를 증가시키기 위해 TLD-l00 기판 (표면적 3.2 $\times$ 3.2 $\textrm{mm}^2$) 위에 같은 면적의 금속박막 (주석 혹은 금)을 얹어서 실험하였다. SSD l00cm, 방사선장의 크기 10$\times$10 $\textrm{cm}^2$의 조건 하에서 표면 흡수선량을 측정하였다. 측정결과 각 금속들로 인하여 TLD-l00 의 신호강도가 증강된 것이 관측되었다. 그리고 표면 흡수선량이 방사선량에 따라서 매우 선형적인 값을 가지는 것으로 나타났다 .6 MV 광자선의 경우 1 mm 의 금속박막을 TLD-l00 에 얹은 결과 표면 흡수선량이 각 각 14%, 56% 증가되었다 .6MeV의 전자선의 경우에는 금박막은 TL 반응감도가 13% 증가되었으나 주석의 경우에는 전혀 변화가 없었다. 금속박막을 얹은 TLD-l00의 방사선량 반응감도는 금속박막의 전자 입자밀도에 따라 증가하는 것으로 관측되었다. 이것은 TLD-l00보다 큰 전자밀도를 가진 부가물질(금속박막 )로부터 TLD-l00으로 산란전자가 유입되는 데 기인하는 것으로 보인다. 이 결과로부터 금속박막을 얹은 TL 선량계가 치료광자선용 증폭 선량계로서의 역할을 할 수 있을 것임을 시사한다. 즉 금속박막으로 인해서 TLD-l00 의 방사선 량 반응감도가 증가되었으므로 높은 감도의 보다 작은 TL 선량계의 개발이 가능하게 되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.91-99
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• 2000

본 연구는 선형 가속기에서 나오는 고 에너지 광자빔 조사를 받은 환자 내부의 선량 분포를 조사문 선량 분포로부터 재구성하는 방법을 개발하기 위한 기초 연구로서 삼차원 선량 분포를 재구성하는 방법을 제시하고 이 방법을 전산모사를 통해 평가하였다. 본 연구에서 제안하는 방법은 환자나 팬톰 내부의 임의의 지점에서 흡수된 선량과 그 지점에 대응되는 조사문 선량의 측정 지점에서 흡수된 선량의 차이를 계산하여 측정된 조사문 선량 분포로부터 환자나 팬톰 내부의 선량분포를 얻는 것이다. 선량의 차이는 역제곱법칙과 선형감쇄계수, 그리고 Monte Carlo 프로그램을 이용하여 환자나 팬톰의 CT 정보로부터 계산한 산란선량과 주선량의 비(scatter to primary dose ratio)를 이용하여 계산한다. 이 방법을 시험하기 위해 여러 종류의 균질 혹은 비균질 팬톰의 조사문 선량 분포를 Monte Carlo 전산모사로 계산한 뒤 팬톰 내부의 선량 분포를 재구성하였다. 광자빔은 1.5 MeV의 단일에너지를 사용하였고 Monte Carlo 프로그램은 EGS4를사용하였다. 본 연구의 방법을 사용하여 재구성된 팬톰 내부의 선량 분포와 Monte Carlo로 계산한 팬텀 내부의 선량 분포와 비교하였다. 비교 결과 오차 -4%∼+2% 이내로 일치하였다. 이 방법은 다른 in vivo dosimetry 방법을 대신하여 환자내의 선량분포를 예측하는데 쓰여질 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권4호
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• pp.175-179
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• 2016

In this study, we evaluated the reusable leuco malachite green (LMG) micelle gel properties dependent on various components of chemical concentration and compared with leuco crystal violet (LCV). The gels were delivered to 10, 20, 30, 40 and 50 Gy at 6 MV photon beam from linear accelerator and analyzed using spectrophotometry. We confirmed that the reusable LMG and LVC absorbance wavelength peak were made up at 630 nm and 600 nm respectively. The transparency of reusable LMG decreased with higher amount of trichloroacetic acid (TCAA) and lower reusable LMG dyes. 1 mM reusable LMG was the lowest transparency. The sensitivity was increased depending on lower trichloroacetic acid (TCAA) concentrations and the amount of suitable surfactant (Triton X-100), which was found to be 7 mM. However, we were not able to investigate sensitivity effects factor from reusable LMG dyes. The gel dosimeter containing 16 mM TCAA, 7 mM Triton X-100 gel dosimeter showed the highest sensitivity at $0.0021{\pm}0.0001cm^{-1}.Gy^{-1}$. The sensitivity of LCV was found to be higher than reusable LMG at $0.0037{\pm}0.0005cm^{-1}.Gy^{-1}$. The reusable LMG and LCV dose responses were shown to be $R^2=0.997$, $R^2=0.999$ respectively, as stable measurement results. Future research is necessary to improve dose sensitivity, dose rate dependency and gel fading with extensive chemical formulations.

• 대한방사선치료학회지
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• 제10권1호
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• pp.88-93
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• 1998

Multileaf collimator is essential equipment in conformal radiation therapy, however the use is limitted by increase of penumbra width and undulating dose distribution at the field edge. The purpose of this study is to improve the penumbra and dose distribution in the multileaf collimator field edge. Measurement were performed with X-omat V film in solid water phantom using 6MV photon beam from Siemens linear accelerator. All the measurement were made along the central axis of $5{\times}5cm,\;10{\times}10cm$ circular field for constant SSD of 100 cm. To improve the penumbra and dose distribution collimator was rotated by 15 degrees from 0 to 90 degrees (collimator rotation method) and center was shifted to the longitudinal direction by fourth of lead width (center shift method). We compare the penumbra and dose distribution at the field edge to alloy block. Dose distribution and penumbra width at the feild edge of MLC showed undulated dose pattern and increased penumbra compared with alloy block. However, in the collimator rotation method and center shift method we abtained simular results with alloy block. Through the study we expected that clinical use of MLC will be increase.