• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
• /
• pp.29-32
• /
• 2004

본 연구에서는 방사선치료장치의 몬테칼로 시뮬레이션에 널리 이용되는 BEAM 코드를 이용하여 Siemens사의 Primus 선형가속기 다엽콜리메이터(MLC)를 모델링한 후 그 적합성을 측정 데이터와의 비교를 통하여 검증하였다. 모델링을 위해 Primus 선형가속기의 다엽콜리메이터의 치수를 실측하였고 근사화를 통해 VARMLC 모듈을 사용하여 모델링하였다. 모델링 시에 leakage 및 tongue-and-groove 효과를 고려하였다. 시뮬레이션 결과는 필름 측정 결과와 잘 일치함을 확인하였으며, 본 연구에서의 방법이 Siemens 사의 다엽콜리메이터의 모델링에 유효함을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제19권3호
• /
• pp.164-171
• /
• 2008

세기조절방사선치료를 임상에 도입하는데 있어서 가장 중요한 관건 중 하나는 총 부여선량(monitor unit, MU)이 작을 경우에 조사량을 측정하는 방법이다. 따라서 본 연구에서는 다이오드 어레이를 사용하여 방사선량의 선형도, 선량 평탄도와 대칭도, 다엽조리개 위치 정확도 등을 점검할수 있는 방법에 대해 연구하였다. 6 MV와 10 MV, 2가지의 방사선이 조사되는 Simens Primus 선형가속기에서 멀티 다이오드 어레이를 사용하여 측정하였다. 총 부여선량의 안정도는 2가지 에너지에서 모두 측정되었다. 6 MV 에너지에서 선량의 선형도 오차는 20 MU, 10 MU, 5 MU, 4 MU, 2 MU 조사 시 각각 2.1, 3.4, 6.9, 8.6, 15.4%이었다. 10 MV 에너지 경우는 선량의 선형적 오차가 더 커서 2 MU 조사 시 최대 오차는 22%였다. 이러한 오차들은 D1_C0 값을 조절하여 교정하였을 경우는 모든 측정 값에서 2% 이내로 감소하였다. 선량 편평도와 대칭도는 교정 없이도 허용오차 범위에 포함되었다. 다이오드 배열장치를 사용하거나, 필름 측정을 이용하여 측정한 경우 picket fence test 값은 비슷한 결과를 나타내었다. 다이오드 어레이는 세기조절 방사선 치료시 방사선 안정도, 대칭도, 편평도, 및 다엽조리개의 위치정확도를 검사할 때 편한 방법이다. 또한 Siemens 선형가속기는 일반적인 D1-C0값이 0으로 되어 있는데, 강도조절 방사선치료를 사용할 때는 D1-C0값을 총 부여선량이 20이하일 때 방사선의 안정도가 큰 오차를 보이므로 반드시 D1_C0값을 조절하여 교정해야 한다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.69-79
• /
• 2004

목적 : 10MV 이상의 고 에너지를 사용할 경우 X선에 의해 광중성자(Photoneutron)가 발생되고 이 중성자는 주변 물질을 방사화(Activation)시켜 Beam-off기간에도 방사화된 물질의 유도 방사선(Induced radiation)에 의해 작업자의 피폭을 유발할 수 있다. 특히, 방사화된 물질중 방사선 치료시 작업자가 직접 손으로 접촉하는 wedge filter의 방사화를 알아보기 위해 10MV Siemens 가속기와 15MV Siemens 가속기에서 5Gy 조사 후 wedge filter에서 방사선량을 측정하여 방사선 발생 메커니즘을 확인하고, 선량측정을 통해 방사선 작업종사자의 작업환경에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 연구에서 사용한 방사선 치료용 선형가속기는 Siemens사의 10MV Primus, Siemens사의 15MV Primus를 사용하였다. Siemens사의 Wedge filter를 사용하였으며, Wedge의 재질은 Fe, Wedge holder는 Al이다. 선량측정은 GM-측정기인 RDS-110 Model을 이용하였다. 본 실험에 사용된 GM-측정기는 $50keV{\sim}1.25MeV$의 X-ray가 측정가능하며, $0.05{\mu}Sv/hr{\sim}100mSv/hr$까지 측정이 가능하다. GM survey meter를 사용하여 환자 대기실과 건물 밖, 두 지점의 자연 방사선량을 측정하여 background값으로 사용하였다. 광중성자를 발생시키고, 또한 방사화를 진행시키기 위해 wedge를 장착한 상태에서 10MV X선, 15MV X선을 5Gy(500MU)를 조사하였고, beam-off직후 wedge filter를 가속기로부터 분리시켜 GM survey meter를 이용하여 wedge filter 중심부분에서 30초 단위로 방사선량을 측정하였다. 결과 : Primus 10MV의 경우 H병원에서 측정을 수행했으며, $0{\times}0cm^2,\;5{\times}5cm^2,\;25{\times}25cm^2$ Field size에 대하여 500MU 조사 후 방사선량의 측정결과 Field size의 영향은 거의 존재하지 않았으며, beam off 후 $1{\sim}2$분 뒤 측정 시작 시점에서 대략 $1{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며, 반감기는 약 $3{\sim}4$분인 것으로 측정되었다. Primus 15MV의 경우 S병원에서 측정을 수행하였으며, $25{\times}25cm^2$ Field size에 대하여 500MU 조사 뒤 방사선량을 측정한 결과, beam off후 $1{\sim}2$분 뒤 측정시점에서 대략 $3.26{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며 10MV X선보다 대략 3.3배 큰 값을 나타내었다. 결과 : 일일 치료환자가 $20{\sim}50$명이고, 환자 1인당 Wedge filter의 교체작업이 $1{\sim}2$회일 때 10MV의 경우 연간선량이 $0.08{\sim}0.4mSv$로 평가되었으며, 15MV의 경우 $0.27{\sim}1.36mSv$로 평가되어 작업종사자의 연간 허용선량인 20mSv에 비해 안전한 것으로 평가되었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제17권4호
• /
• pp.1685-1689
• /
• 2016

Physical wedges still can be used as missing tissue compensators or filters to alter the shape of isodose curves in a target volume to reach an optimal radiotherapy plan without creating a hotspot. The aim of this study was to investigate the dosimetric properties of physical wedges filters such as off-axis photon fluence, photon spectrum, output factor and half value layer. The photon beam quality of a 6 MV Primus Siemens modified by 150 and 450 physical wedges was studied with BEAMnrc Monte Carlo (MC) code. The calculated present depth dose and dose profile curves for open and wedged photon beam were in good agreement with the measurements. Increase of wedge angle increased the beam hardening and this effect was more pronounced at the heal region. Using such an accurate MC model to determine of wedge factors and implementation of it as a calculation algorithm in the future treatment planning systems is recommended.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2003

I. 목적 MLC의 단점인 조사영역경계의 요동현상이나, 반음영의 크기를 감소시킬 수 있는 HD270 MLC에 관한 소개와 유용성에 대해 평가하였다. II 대상 및 방법 HD-270 MLC는 PRIMUS(Siemens)의 치료테이블(ZXT) 과 다엽콜리메이터(3D MLC)를 leafs면에 수직방향으로 이동시킴으로써 유효반음영과 조사영역 경계의 요동을 감소시킨다. HD-270 MLC의 효율성과 적당한 resolution을 결정하기 위해 field edge angle(Y축과 이루는 각)이 0도에서 75도까지 15도의 간격으로 된 다각형의 field를 만들고 resolution은 5mm, 3mm, 2mm로 각각의 HD-270 group을 만들어 Siemens사 선형가속기(PRIMUS)의 6MV 광자선을 사용하여 solid phantom에서 SAD 100cm, depth 1.5cm으로 X-Omat film(Kodak)에 60MU로 조사하였다. 조사된 film은 Lumiscan75(LUMISYS)로 스캔해서 RIT113(Radiological Imaging Technology Inc. USA)으로 분석하여 유효반음영과 조사영역 경계의 요동의 변화를 측정하였다. 그리고 치료테이블 움직임의 정확성을 테스트하기 위해 테이블 위에 50Kg의 인체모형팬텀을 놓고 0.001inch의 정밀도를 가진 dial gauge로 가로, 세로, 수직의 세 직각방향으로 ${\pm}5mm,\;{\pm}4mm,\;{\pm}3mm,\;{\pm}2mm$단계별로 측정하였다 III. 결과 Resolution과 field edge angle이 증가할수록 유효반음영과 조사영역 경계의 요동현상은 증가하였다. 그리고 지멘스 ZXT 치료테이블움직임의 오차범위는 ${\pm}1mm$ 이내로 양호하였다. IV. 결론 최근 많이 사용되어지고 있는 다엽콜리메이터의 문제점들을 보완 할 수 있는 HD-270 MLC를 사용함으로써 MLC의 임상적용범위를 보다 넓힐 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
• /
• pp.56-56
• /
• 2003

For the treatment of superficial tumors like squamous cell carcinoma of the head and neck, 6 MV photon beam is not appropriate and a spoiler is widely used to increase dose in the buildup region, while preserving the skin sparing effect. However, commercially available treatment planning systems assume a normal unspoiled beam, thereby cannot predict the buildup dose with spoiler accurately. We aimed to implement a Monte Carlo (MC) based planning system to apply it to the radiation treatment of head and neck. Lucite with thickness of 10-mm was used for the beam spoiler with Siemens Primus 6 MV photon beam. BEAM/DOSXYZ MC system was employed to model the linac and the spoiler. To verify the calculation accuracy of MC simulations, the percent depth doses (PDDs) and profiles with and without spoiler were measured using a parallel-plate chamber. For the MC based planning, we adopted a hybrid interface system between Pinnacle (Philips, USA) and BEAM/DOSXYZ to support treatment parameters of Siemens linac and the spoiler. The measurements of PDDs and profiles agreed with the corresponding MC simulations within 2% (lSD), which demonstrate the reliability of our MC simulations. The spoiler generated electrons make a contribution to the absorbed dose up to depth of 2cm, which shows that the dominant source of increased dose from spoiler system is the contaminating electrons created by the spoiler. The whole procedures necessary for MC based treatment planning were performed seamlessly between Pinnacle and BEAM/DOSXYZ system. This ability helps to increase the clinical efficiency of the spoiler technique. In conclusion, we implemented a MC based treatment planning system for a 6 MV photon beam with a spoiler. We demonstrate sophisticated MC technique makes it possible to predict dose distributions around buildup region accurately.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제17권1호
• /
• pp.78-83
• /
• 1999

목적 : 지멘스사의 가상쐐기의 임상적용을 위하여 물리적 특성을 조사하고 기존쐐기의 특성과 비교하였다. 대상 및 방법 : 6 그리고 15MV x-선(Siemens PRIMUS)을 사용하여 각각의 명목상의 쐐기각(15, 30, 45, 그리고 60$^{\circ}$)에 대해서 가상쐐기와 기존쐐기에 대한 측정이 수행되었다. 쐐기인자는 조사면의 크기와 측정 깊이를 변화시키면 서 물속에서 전리함을 이용하여 측정되었으며 가상쐐기의 경우 빔이 조사되는 동안 upper jaw가 움직이기 때문에 쐐기각도는 일정시간 동안 방사선을 조사하여 누적된 값을 기록하였다. 쐐기각도는 조사면의 크기가 15cm${\times}$ 20cm이고 측정깊이가 10cm일 때 전리함을 물 속에 위치시킨 후 빔의 중심 축에 대해서 수직인 방향으로 off-axis 상에서 측정되었다. 쐐기의 사용으로 인한 표면선량의 변화를 조사하기 위하여 쐐기를 사용하지 않은 경우와 가상쐐기와 기존쐐기를 각각 사용하였을 때 팬톰 표면과 특정깊이에 각각 평판형 전리함(Markus chamber, PTW 23343, Freiburg, Germany)과 파머형 전리함(NE2571, Nucleal Enterprise, England)을 빔의 중심축 상에 위치시킨 후 방사선량을 동시에 측정하였다. 이때 조사면의 크기는 15cm${\times}$20cm이었고 폴리스티렌 팬톰을 사용하였다. 결과 : 가상쐐기와 기존쐐기의 조사면의 크기에 따른 쐐기인자의 변화량은 각각 최대 2.1${\times}$와 3.9${\times}$이었으며 깊이에 따른 변화량은 각각 최대 1.9${\times}$와 2.9${\times}$ 였다. 가상쐐기와 기존쐐기의 l0m 깊이에서의 명목상의 쐐기각에 대해 모두 정확하게 일치하였다. 기존쐐기를 사용했을 때 표면선량이 가상쐐기나 쐐기를 사용하지 않은 경우에 대해 최대 20${\times}$ 정도(x-선 에너지 : 6-MV, 명목상의 쐐기각:45$^{\circ}$, SSD:80cm) 감소하였다. 결론 : 지멘스사의 가상쐐기와 기존쐐기의 특성을 측정결과를 근거로 비교하였다. 가상쐐기는 기존쐐기에 비해 쐐기인자의 깊이 의존성이 적었으며 조사면의 크기 의존성에는 별 차이가 없었다. 쐐기각도의 정확성은 가상쐐기와 기존쐐기 모두 명목상의 쐐기각과 잘 일치하였다. 가상쐐기와 쐐기를 사용하지 않은 경우에 비해서 기존쐐기를 사용한 경우가 표면선량을 줄이는데 효과적이었다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제19권3호
• /
• pp.275-286
• /
• 2001

목적 : 세기조절방사선치료의 임상적용을 위한 정도보증 절차를 확립하고, 실제 치료환자 1례에 대한 적용 과정을 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서는 세기조절방사선치료를 시행하기 위해 역방향 치료계획(inverse planning) 시스템으로 $P^3IMRT$ (ADAC, 미국)와 다엽콜리메이터(Multileaf collimator, MLC)가 부착된 방사선치료용 선형가속기 Primus (Siemens, 미국)를 사용하였다. 먼저 다엽콜리메이터에 대한 위치의 정확성, 재현성, leaf transmission factor를 측정하였다. 또한 소조사면에 대한 치료계획시스템의 commissioning을 실시하였다. 이를 이용하여 C자 형태의 가상 PTV (Planning Target Volume)에 대해 9개의 빔을 사용하여 세기변조 조사빔을 설계하여, 이를 팬톰 내에서 절대선량 및 상대선량을 측정하여 비교, 분석하였다. 실제 6개의 세기변조 조사빔을 사용하여 치료를 시행한 전립선암 환자를 대상으로, 팬톰내에서 재 계산된 선량계산 결과를 0.015 cc 미소전리함, 다이오드선량계(Scanditronix, 스웨덴), 필름 선량계, 그리고 선형배열다중검출기(array detector) 등을 사용하여 절대선량 및 상대선량을 평가하였다. 결과 : MLC 위치 정확도는 1 mm 이내이었으며, 재현성은 0.5 mm 내외로 평가되었고, leaf transmission 인자는 10MV 광자선에 대해서 interleaf leakage의 경우, $1.9\%$, midleaf leakage의 경우, $0.9\%$로 측정되었다. 필름, 다이오드선량계, 미소전리함, 물팬톰용 전리함(0.125 cc) 등의 반음영을 측정해 본 결과, 물팬톰용 전리함으로 측정된 반음영 영역$(80\~20\%)$은 필름에 비해 2 mm 가량 크며, 최소 beamlet 크기가 5 mm 임을 감안할 때 부적합한 것으로 판명되었다. RTP commissioning 후 계산 선량은 $1\times1\;cm^2$ 크기 소조사면에서의 측정치와 $2\%$ 범위 내에서 일치하였다. C자 형태의 PTV에 대한 9개의 세기변조된 조사빔에 대한 2회에 걸친 치료중심점에서의 절대선량 측정결과 개별 조사빔에 대하여는 $10\%$ 이상 차이를 보였으나 총 선량은 $2\%$ 이내에서 일치하였다. 필름을 이용한 선량분포도도 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 실제 치료환자의 팬톰 내에서의 절대선량 측정 결과 총 선량은 $1.5\%$ 차이를 보였다. 각 조사빔에 대해 중심 leaf의 측방선량분포도를 필름 및 선형배열다중검출기를 사용하여 측정하였으며, 조사면 밖에서 계산선량이 $2\%$ 내외로 작게 나타났으나, 특정 위치를 제외하고는 $3\%$ 이내로 잘 일치함을 확인하였다. 결론 : 세기조절방사선치료를 위해서는 다엽콜리메이터의 위치에 대한 보다 정밀한 정도관리 절차가 개발되어야 될 것으로 판단되며, 조사빔내 세기패턴을 효율적으로 확인할 수 있는 정도보증 절차가 필요할 것으로 사료된다. 본원에서는 팬톰 내에서의 치료중심점과 같이 특정 지점에서의 절대선량 확인 및 필름 혹은 선형배열다중검출기를 사용한 세기분포 패턴의 확인 과정을 통하여, 이를 적절히 병행하여 사용함으로써 세기조절방사선치료에 적합한 정도관리를 시행할 수 있었다.