Analysis of dose from surface to near the buildup region in the therapeutic X-ray beam

표피로 부터 buildup 영역까지 흡수되는 암치료용 방사선의 선량분석

  • Vahc, Young-Woo (Yonsei University Wonju College of Medicine Department of Physics)
  • Published : 1995.12.01

Abstract

The absorbed dose and contaminant electron distribution of therapeutic X-ray beam (15MV photon) was studied with a half blocked beams of 30$\times$30$\textrm{cm}^2$ and field size ranging from 5$\times$5 to 30$\times$30$\textrm{cm}^2$. For a 15MV photon beam energy, the value of the depth of dose maximum, d$_{max}$, gradually decrease with increasing field size from 5$\times$5 to 30$\times$30$\textrm{cm}^2$ due to mainly by contaminant electrons which are produced in the flattening filter and scattered by collimator jaws, tray holder〔Lucite〕, blocking block and air. The results suggest that separate dosimetry data should be kept for blocked and unblocked field. The inherence of the contaminant electrons to the open field depth of maximum dose can lead to mistaken results if attenuation measurements are made at that depth. A nurmerous contaminant electrons mainly were distributed as shape of corn in the central photon beam and their path length in the water were shorter than 30mm because of the electrons energy having around 6MeV. These results clearly appears that the substraction of scattered electrons (electrons and positrons) from the total depth dose curve not only lowers the absolute dose in the bulidup region and surface dose, it also causes a shift of d$_{max}$ to a deeper depth. In the terapeutic high energy photon beam, the absorbed dose near the buildup region is the combined result of incident contaminant electrons and phantom generated electronsrons.

암치료용 방사선 (15 MV의 에너지를 갖는 광자선) 속에 있는 흡수선량과 불순전자 또는 산란 광자에 관한 분포를 광자선 면적 크기에 따른 변화와 광자선 면적을 반만 차폐시킨 선속에 대하여 연구 조사하였다. 광자선의 에너지를 15MV로 주어질때 광자선 최대 흡수깊이 $d^{max}$ 값은 광자선의 면적을 증가시키면 시킬수록(5$\times$5 에서 30$\times$30$\textrm{cm}^2$)d$_{max}$ 값은 감소된다. 이는 광자선 즉 방사선을 발생시키는 가속기 기계 속에 있는 여러 부품 (flattening filter, collimator jaws, tray holder,……)과 상호작용하여 형성된 불순전자로 인하여 d$_{max}$ 값이 표피쪽으로 이동되어 buildup 영역에 높은 선량흡수를 갖게 된다. 최대 흡수깊이 값을 계산할 때 이러한 현상을 고려하지 않으면 그릇된 data 값을 갖는다. 대부분의 불순 전자는 광자선 중심에 주로 분포하며 그 진행거리는 30.0mm 이하의 짧은 거리를 갖는다. 이 불순전자가 30.0mm이내(즉 buidup 영역)에 전부 흡수되므로 buidup 영역은 높은 선량흡수를 갖게되어 해를 주게된다. 그러므로 이러한 불순전자를 제거시키므로서 buidup 영역에 낮은 선량 흡수를 갖을 뿐 아니라 d$_{max}$ 값도 역시 깊은 곳까지 이동시켜 치료에 효과적인 방법 이 창출된다.

Keywords