• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권2호
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• pp.62-69
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• 2005

본 연구에서는 열형광선량계에 대한 전자선에너지 보정인수를 구하여 이온함을 이용한 물 흡수선량과 상호 비교 분석하여 열형광선량계를 이용한 전자선의 품질보증 프로그램을 개발하고자 한다. 열형광물질은 분말형태인 $^7LiF$을 사용하였고 판독기는 Fimel사의 PCL-3 모델을 사용하였으며 전자선 선량측정에 이용되는 홀더는 PMMA 재질로 제작하였다. 열형광선량계는 선형가속기(Varian CL 2100C)에서 방출되는 전자선 에너지 6, 9, 12, 16, 20 MeV를 이용하여 각 에너지에 해당하는 기준깊이 $Z_{ref}$에 위치시켰으며 물 흡수선량 2 Gy가 되도록 조사하였다 이때 기준선량은 IAEA TRS-398 프로토콜에서 권고하고 있는 절차에 따라 식품의약품안전청에서 교정 받은 Roos형 평행평판형이온함을 사용하여 결정하였다. 열형광선량계의 물 흡수선량을 결정하기 위해 열형광선량계의 교정계수 및 선량 반응도에 대한 보정인수, 퇴색보정인수, 에너지보정인수 등을 산출하였다. 또한 본 연구를 통해 결정된 교정계수 및 각각의 보정인수의 정확도를 검증하기 위해 백지정사(blind test)를 실시하였으며 그 결과, 에너지 9, 16, 20 MeV전자선에서 상대 표준편차가 각각 $2.98\%,\;3.39\%$ 그리고 $0.01\%$로 나타났다 이는 전자선의 허용수준인 $\pm5\%$이내 포함되는 결과로 향후 국내 의료기관에서 사용하고 있는 전자선의 출력 선량측정에 대한 주기적인 품질보증을 위해 열형광선량계가 적극 활용될 것으로 기대한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.154-161
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• 2013

본 연구는 총 10명의 전립선 암 환자를 대상으로 세기조절방사선치료(IMRT), 균일스캐닝양성자치료(USPT), 그리고 세기조절양성자치료(IMPT)기술을 이용한 치료계획의 결과를 비교, 평가 하였다. 각 치료 계획은 타깃 체적의 95%에 70 Gy가 28회 분할 조사되도록 하였으며 세기조절방사선치료(IMRT)에서는 step-and-shoot 기법을 이용하여 총 7개의 빔을 사용하여 방사선을 조사하였고, 균일세기양성자치료(USPT)와 세기조절양성자치료(IMPT)에서는 동일한 방사선 가중치의 측방향대향조사면(lateral opposing field)를 사용하여 타깃에 처방선량이 전달되도록 하였다. 한편, 세기조절양성자치료(IMPT)의 최적화를 위해 IMRT치료와 유사한 Inverse planning을 수행하였다. 결과 비교를 위해 타깃의 균질성지수(homogeneity index) 및 동형지수(conformity index)와 정상조직의 정상조직합병증확률(NTCP)을 계산하였다. 비록 치료기법간에 균질성지수(homogeneity index), 동형지수(conformity index)차이가 크지 않았지만, 직장의 경우 각 세기조절방사선치료(IMRT), 균일스캐닝 양성자치료(USPT) 및 세기조절양성자치료(IMPT)에서 2.233, 3.326 및 1.707로 계산되었다. 또한 방광의 정상조직합병증확률(NTCP)는 0.008, 0.003, 및 0.002를 나타내었다. 직장과 방광의 NTCP 값이 IMPT을 사용할 때 유의하게 낮은 값을 보이는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 전립선 암의 방사선 치료 시 세기조절방사선치료(IMRT)보다 양성자를 이용한 방사선 치료, 특히 최적화된 세기조절양성자치료(IMPT)가 치료 효과를 높일 수 있는 치료계획이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제53권2호
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• pp.210-214
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• 2010

목 적 : Cisplatin은 소아 고형종양의 치료에 효과적으로 사용되는 항암제이다. 그러나 이독성의 발생은 cisplatin의 사용을 제한하고 있다. 이에 저자들은 cisplatin을 투여 받은 소아 고형종양 환아에서 발생한 이독성의 특징과 관련 인자들을 알아보고자 하였다. 방 법 : 2001년 1월부터 2008년 1월까지 서울아산병원 소아과에서 고형종양으로 cisplatin을 포함한 항암치료를 받았고, 청력검사를 시행 받은 37명의 환아를 대상으로 하였다. 대상 환아의 진단 시 나이, 성별, 진단명, 두개 방사선 조사 여부, 그리고 cisplatin의 개별용량 및 누적량을 조사하였다. 청력검사는 항암치료 전과 종료 후에 순음청력검사를 시행하였다. 결 과 : 37명 환아의 기저 질환은 골육종 15례, 수모세포종 14례, 생식세포종양 7례, 그리고 간모세포종 1례이었다. 진단 시 정중 연령은 10.7세(3.8-16.7)이었고 남아가 16명, 여아가 21명이었다. 투여된 cisplatin의 정중 개별용량은 $100mg/m^2/cycle$ (56-200), 그리고 정중 누적량은 $480mg/m^2$ (200-1,490)이었다. 16명(43%)의 환아가 두개 방사선 조사를 받았다. 치료 종료 후 시행한 청력검사에서 청력장애를 보인 환아들은 17명(46%)이었다. 진단 시 나이가 12세 미만인 군(P =0.04)과 cisplatin 누적량 $500mg/m^2$ 이상인 군(P =0.005)에서 이독성의 발생이 유의하게 증가하였다. 환아의 성별, 진단명, 두개 방사선 조사 여부, 그리고 cisplatin의 개별용량과 이독성의 발생과는 유의한 차이는 없었다. 정중 22개월(3-68)의 추적관찰 기간 동안 청력장애를 보인 16명의 환아들은 장애가 호전되지 않았다. 결 론 : 진단 시 12세 미만과 누적량 $500mg/m^2$ 이상의 cisplatin 투여받은 환아군에서 cisplatin에 의한 이독성의 빈도가 유의하게 증가하였으며 청력장애 발생 시에는 치료 종료 후에도 호전되지 않았다. 이에 위험인자를 지닌 환아들의 주기적인 청력검사가 필요하며, 이독성 발생의 예방에 대한 연구도 필요할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권2호
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• pp.105-113
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• 2006

본 연구는 전산치료선량계획장치에서 중첩(Superposition)법을 사용해 비균질성 조직층을 통한 교정선량을 확인하기 위해 수행되었다. 조직등가물질로는 폐조직으로 콜크($\rho=0.2\;g/cc$)를, 근조직에는 n-Glucose, 골조직에는 $K2HPO4$를 사용한 시료의 전자밀도를 구하였으며, CT영상은 110 KVp와 130 KVp X선을 주사해서 얻고 CT번호(H)와 전자밀도의 함수관계를 조사하였다. 물에 대한 전자밀도비는 컴퓨터선량계획에 중요한 변수이므로 CT번호에 대응된 전자밀도비를 입력하고, 선량확인을 위해 펜텀 구성은 폴리스탈린 고체 펜텀 사이에 5.0 cm 층의 시료를 삽입하고 깊이 12.0 cm와 20.0 cm의 조직 선량을 구하여 실측과 비교하였다. 실험결과 CT번호-전자밀도비는 광전효과 현상에 영향을 크게 받게 되어 원자번호가 높은 재질에서 비선형적으로 나타났으며, 130 KVp에서 근조직에는 0.001026H+1.00을, 골조직에는 0.000304H+1.07을 얻었다. 균질 근조직에서 컴퓨터선량과 실측선량을 비교한 결과 중첩법과 FFT 콘볼루션(convolution) 법에서 6, 15 MV X선 모두 1.0% 오차 범위내에 있었으며, 폐조직층 통과한 경우 중첩법은 6 MV X선에서 평균 -1.2%, 골조직에는 평균 -2.9%를 보였고, 15 MV X선에서 2.7%와 2.2%를 얻었으며, FFT콘볼루션법은 6 MV X선에서 폐조직 2.8%, 골조직 -5.0%를 보였고, 15MV X선에서는 각각 6.0%, 0.2%를 보여 중첩법에 의한 치료계획선량이 신뢰성이 있음을 확인하였다. 본 실험을 통해 저자들은 각 임상기관에서 사용하고 있는 CT는 일정하지 않고 교정이 필요한 장비이므로, 발전된 치료계획시스템에 적용하고 있는 CT번호-전자밀도비에 대한 정기적인 확인이 필요하며, FFT 콘볼루션법에 비해 빔의 확산방향에 일치된 커널빔을 사용한 중첩법에서 오차가 적음을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.192-200
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• 2010

사이버나이프 치료에서 사용하는 소조사면은 전자평형의 부재와 급격한 선량 경사도(Steep dose gradients), 그리고 광자와 전자들의 스펙트럼 변화 요인으로 인하여 소조사면 광자선 선량 측정은 일반적인 치료의 측정보다 좀더 어렵고 복잡하다. 본 연구에서는 다이오드 검출기를 이용한 측정값과 GEANT4를 이용한 계산값을 비교하고 정확한 선량 전달을 위한 측정 선량의 검증 도구의 한 종류로 GEANT4의 유용성을 입증하고자 한다. 사이버나이프 몬테카를로 모델을 개발하는데 있어 두 단계로 진행하였다. 첫 번째 단계는 선형가속기 헤드(treatment head) 시뮬레이션과 이를 통한 광자 에너지 스펙트럼의 계산이었고, 두 번째 단계는 5, 10, 20, 30, 50, 60 mm의 여섯 개 원형 조사면에 대한 물팬텀속에서의 깊이선량율의 계산이었다. 그리고 출력인수(Relative output factors)에 대한 계산은 5 mm부터 60 mm까지 총 12가지 조사면에 대해 수행되었으며 그 결과를 다이오드 검출기를 이용한 측정값과 비교하였다. 가로선량분포(Profiles)의 경우 5, 10, 20, 30, 50, 60 mm의 6가지 조사면에 대해 계산이 이루어졌고 깊이는 1.5, 10, 20 cm의 세 가지 깊이에 대해 수행되었다. 깊이선량율의 계산값을 측정값과 비교한 결과 평균 2% 미만의 오차를 보여 임상에서 허용 가능한 결과를 얻었다. 조사면 출력인자의 경우에 조사면 직경 7.5 mm 이상에서 3% 이내의 오차를 보였으나 직경 5 mm 조사면에서는 6.9%로 높은 오차를 보였다. 가로선량분포에서 20 mm 이상의 조사면에서는 2% 미만의 오차를 보였고 그 이하의 조사면에서는 3.5% 미만의 오차를 보였다. 본 연구에서는 소조사면 사이버나이프 측정을 위한 선량분포 계산을 GEANT4 코드를 사용하여 다이오드 측정 결과와 비교하였다. 다이오드와의 측정 비교 결과 5 mm 조사면을 제외한 나머지 조사면들에 대해 오차 0.2~0.6% 내의 만족할만한 결과를 얻었다. 향후 소조사면에서 정확성을 가지는 Gafchromic 필름 등 다른 측정기와 비교를 통하여 그 정확성이 평가된다면 이 GEANT4의 선량분포 계산 방법은 소조사면을 이용하는 사이버나이프 방사선치료에서 정확한 선량 전달을 위한 측정 선량의 검증 도구의 한 종류로 사용할 수 있을 것으로 예상한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.76-83
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• 2013

진단 및 치료분야에서 호흡 움직임이 미치는 영향에 대한 연구는 외부 움직임을 관찰하여 실시되었으나, 이러한 외부 움직임은 내부 장기의 실제 움직임을 반영하지 못한다. 이에 본 연구에서는 개의 흉부 내 비침습적 이식이 가능한 인공 폐결절을 제작하여 동물실험에 대한 적용가능성을 확인하고 PET 영상 획득 및 방사선조사 시 움직임의 영향을 평가하고자하였다. 인공폐결절은 8 Fr 일회용 위장용 영양공급튜브를 개조하여 제작하였다. 제작된 결절모델은 마취된 개 4마리에 기관을 경유하여 기관지에 삽입한 뒤 방사선투시장치를 이용하여 위치를 확인하였다. PET 촬영용 인공폐결절은 내강에 $^{18}F$-FDG를 주입한 뒤 호흡운동 모사체에 장착하여 정지 상태, 10 rpm과 15 rpm의 종축 왕복운동간 PET 촬영을 실시하였다. 방사선조사용 인공폐결절은 유리선량계를 이식한 뒤 PET 촬영 시와 동일한 호흡운동 모사체에 장착하여 정지 상태, 10 rpm과 15 rpm의 종축 왕복운동간 1 Gy 선량을 조사하였다. 인공폐결절은 방사선투시장치 영상에서 실험동물의 후엽 근위부 세기관지에 이식되며 호흡에 따라 결절의 위치가 변화함을 확인하였다. PET 영상에서의 인공폐결절은 모사된 호흡 움직임에 따라 움직임에 의한 인공산물을 나타내었으며, 호흡동조게이트 시 SNR은 7.21로 기준영상의 SNR 10.15에 비해 감소하였으나 프로파일상 게이트영상의 영상계수는 정적영상에 비해 기준영상과 유사하여 PET 영상의 질을 개선함을 확인하였다. 방사선조사 실험간 인공폐결절 내 삽입된 유리선량계에 조사된 조사선량은 정지 상태와 10 rpm의 종축 왕복운동에서 0.91 Gy로 차이를 보이지 않았으나, 15 rpm의 종축 왕복운동에서 0.90 Gy로 오차범위 내 감소를 나타내었으며, 이온 전리함을 통한 조사선량 검출에서도 근소한 감소를 나타내었다. 본 실험에서 제작된 인공폐결절은 실험동물의 후엽 근위부 세기관지에 높은 재현성을 보이며 방사선투시 영상에서 폐의 내부 움직임을 반영하였다. PET 영상 내 움직임에 의한 인공산물이 관찰되며, 방사선 조사연구에서는 호흡운동이 미약한 영상 흐림을 일으킴을 확인하였다. 따라서 본 인공폐결절은 진단 및 치료분야에서 실험동물을 이용한 움직임 기반 진단 및 치료 평가에 유용한 도구로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권1호
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• pp.48-53
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• 2013

몬테카를로 방식은 지금까지 인체 내 흡수선량을 계산하는 가장 정확한 방법으로 알려져 왔고. 이러한 계산 방법을 이용하기 위한 인체 내부의 장기 묘사는 인체 모형 팬텀이 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근 Geant4 코드를 사용한 몬테카를로 계산에서는 CT의 DICOM 파일에서 인체의 여러 장기에 대한 자료를 직접 추출하고 시뮬레이션에 필요한 geometry로 변환하여 사용하려는 다양한 노력이 시도되고 있다. 이와 같은 기능은 실제 인체의 해부학적 구조를 그대로 재현하면서 인체 내부의 흡수선량을 정확히 계산 할 수 있도록 한다. 따라서 본 연구에서는 DICOM 파일을 연동한 Geant4을 이용하여 인체 내 흡수선량을 계산하였고, 이를 Gafchromic EBT2 필름을 이용한 측정 선량과 비교함으로써 그 유용성을 확인하고자 하였다. 본 연구에서 시뮬레이션을 이용하여 계산한 선량과 EBT2 필름을 이용한 선속 중심축에서의 측정선량을 비교한 결과 피부표면에서부터 최대선량 깊이까지 선량이 급격하게 변화하는 build up 영역을 제외하고는 오차(difference) 범위가 평균 3.75% 임을 알 수 있었다. 또한 선량의 계산 값을 각 CT slice 별로 출력되도록 하였고, 또 각 slice에서도 복셀 하나하나의 선량 값이 출력되도록 하여 측정하고자 하는 장기별, 기관별 흡수선량을 쉽게 확인 할 수 있도록 하였다. 이처럼 인체 모형 팬텀이 아닌 실제 인체의 image data인 CT DICOM 파일을 이용한 선량계산을 각 slice, voxel 별로 선량 값을 출력하는 방식은 다양한 부위의 정확한 선량계산을 가능하게 하므로 향후 방사선 치료계획 시스템의 선량 계산에 유용할 것이라 생각한다. 또한 현재 사용 중인 여러 에너지 영역에도 적용이 가능하므로 인체 내 방사선의 흡수선량 확인을 위해 유용하게 활용되어질 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권5호
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• pp.657-663
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• 2015

본 연구는 BALB/c 마우스에 감마선 조사 후 헤스페레틴과 헤스페리딘을 7일 동안 경구투여하여 감마선 조사로 유도된 조직 손상과 산화적 스트레스에 대한 회복 효과를 검토하였다. 감마선 조사 7일 후의 체중 변화에서 감마선 조사 후 헤스페레틴을 투여한 군이 감마선 조사군에 비해 유의적으로 증가하여 회복됨을 보여주었다. 감마선 조사 후 헤스페레틴을 투여한 군의 비장 지수는 감마선 조사군에 비해 유의적으로 증가하여 조혈면역계의 손상에 대해 치료 효과가 있음을 확인하였다. 감마선 조사 후 헤스페레틴을 50 mg/kg 투여한 군의 ALT와 AST가 감마선 조사군에 비해 유의적으로 감소하여 간세포 손상에 대해 치료 효과를 확인하였다. 감마선 조사 후 헤스페레틴을 투여한 군의 지질과산화는 감마선 조사군에 비해 유의적으로 낮게 나타남을 보여 방사선에 의한 장해를 회복시킨 것으로 판단된다. 감마선 조사 후 헤스페레틴을 50 mg/kg 투여한 군의 XO는 감마선 조사군에 비해 유의적으로 감소하였다. 감마선 조사 후 헤스페레틴을 투여한 군의 GSH는 감마선 조사군에 비해 유의적으로 증가하여 생체 내 항산화 방어 체계를 정상 범위로 회복시켰다. 감마선 조사 후 헤스페레틴을 25 mg/kg 투여한 군의 항산화 효소의 활성이 감마선 조사군에 비해 유의적으로 증가하여 방어체계를 회복시켰다. 이상의 결과를 통해 방사선 조사후 헤스페레틴의 투여가 방사선에 의한 조혈계 및 간세포 손상과 산화적 스트레스에 대해 회복 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 헤스페레틴은 방사선 노출에 있어서 방사선방호제로서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제15권1호
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• pp.29-33
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• 2003

I. 목적 외부방사선 치료와 같이 근접치료 시에도 재현성을 평가하기 위해 bone의 위치와 tandem, ovoid 간의 거리를 측정하여 치료 setting의 재현성을 평가함으로써 자궁경부암 환자의 근접치료시 치료의 재현성을 평가하고자 하였다. II. 대상 및 방법 1999년부터 2001년 10월까지 본원을 내원해서 근접치료를 시행한 자궁경부암 환자중 tandem, ovoid을 사용한 52명을 대상으로 근접치료시 촬영한 film(환자1명당 3회촬영)을 가지고 측정하였다. Os을 기준으로 환자의 center축을 잡고 tandem, ovoid의 위치와 pubic symphysis, sacrum, coccyx등과의 거리를 각각 측정하여 치료 setting의 재현성을 평가하였다. III. 결과 환자 52명에 대한 tandem, ovoid의 위치와 pubic symphysis, sacrum, coccyx등과의 거리에 대한 표준 편차 결과는 다음과 같은 분포로 나타났다. 1) 각 tandem angle 의 표준편차는 $0^{\circ}{\sim}2.89^{\circ}$이다. 2) pubic symphysis에서 Os까지의 높이는 $0cm{\sim}0.79cm$ 3) sacrum에서 tandem tip까지의 거리는 $0cm{\sim}0.9cm$ 4) Os level에서 coccyx까지의 거리는 $0.06cm{\sim}0.76cm$ 5) ovoid tip에서 Os까지의 거리는 오른쪽은 $0cm{\sim}0.53cm$ 6) ovoid tip에서 Os까지의 거리는 왼쪽은 $0cm{\sim}0.45cm$ 7) 첫번째 source위치에서 ovoid사이의 거리는 $0cm{\sim}0.36cm$ 8) tandem에서 ovoid tip까지의 거리는 $0cm{\sim}0.31cm$ IV. 결론 자궁경부암 치료에 있어 근접치료는 중요한 치료 방법이다. 환자 치료간에 재현성을 평가해본 결과 대체로 만족 할 만한 수치를 보였으며 고선량율 근접치료에서 재현성 평가는 중요할 것이고 계속적으로 평가할 필요가 있을 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-5
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• 2006

목 적: 세기조절 방사선치료의 환자별 정도관리는 이온전리함을 이용한 일정 지점에서의 절대 선량 측정과 필름을 이용한 상대 선량측정의 두 단계로 구성된다. 이온전리함을 이용한 절대 선량 측정은 동일한 지점에서 치료계획상의 점선량과 실제 측정 점선량 간의 일치도에 대한 정보를 제공한다. 일반적으로 정확한 점선량을 측정하기 위해 volume이 작은 0.015 cc 이온전리함(pin point chamber, PTW, Germany)을 사용하고 있다. 그러나 이 경우 이온전리함의 볼륨이 작아 선량의 오차가 크게 나타나는 경우도 있어, 적합한 볼륨의 이온전리함 사용이 권고되기도 한다. 따라서 볼륨이 다른 세 가지의 이온전리함을 이용하여 점선량을 측정하여 치료계획상의 점 선량과 비교해 보고, 0.015 cc 이온전리함을 이용한 세기조절 방사선치료에서의 절대 점선량 측정의 유효성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 두경부(Head & Neck) 종양의 세기조절 방사선치료가 요구되는 환자 6명을 대상으로 Sliding-window 방법의 IMRT 치료계획을 수립하였으며 치료기는 21EX(Varian, USA) 선형가속기의 6 MV 광자선을 사용하였다. 측정 조건은 120 millenium MLC를 이용하여 Gantry 0도에서 300 MU/min의 선량률로 선원-이온전리함(source-axis-distance)거리를 100 cm, 고체팬텀의 표면으로부터 5 cm 깊이에 이온전리함을 위치시켰다. 치료계획용 컴퓨터(CAD-Plan, USA)에서 결정된 결과를 0.015 cc(pin point, type 31014, PTW, Germany), 0.125 cc(micro type 31002, PTW, Germany ), 0.6 cc(famer type 30002, PTW, Germany) 전리함에 각각 조사하여 측정치를 비교 분석하였다. 측정점은 선량값의 변화가 상대적으로 적은 선량 저변동 영역(Low-gradient area)에 위치시켰다. 결 과: 각각의 이온전리함을 이용하여 측정한 결과 0.015 cc의 경우 평균 ${\pm}0.91%$, 0.125 cc의 경우 ${\pm}0.52%$, 0.6 cc의 경우 ${\pm}0.76%$로 0.125 cc 이온전리함의 경우가 모든 측정조건에서 가장 적은 오차를 보였다. 결 론: 세기조절 방사선치료에 있어서 선량의 평가는 매우 중요하다. 방사선치료가 정밀해지는 만큼 정확한 선량평가가 이루어져야 한다. 점선량을 평가하기 위해 제작된 0.015 cc 이온전리함은 작은 출력신호와 큰 신호 대 잡음비가 절대 선량 측정 시 선량오차를 발생시키는 큰 요인으로 작용할 수 있다. 반면에 이온전리함의 볼륨이 큰 경우 출력신호가 크므로 정확한 선량을 반영할 수 있으나, 작은 측정점에 이온전리함을 정확히 위치시키기 어려워 절대 점선량을 측정하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구의 결과에서 본 바와 같이 세기조절 방사선치료의 절대 점선량 측정에는 오차가 상대적으로 적은 0.125 cc 이온전리함의 사용이 고려되어야 한다.