선형가속기 10 MV 광자선에서 산란판(Beam Spoiler) 사용 시 표면선량 변화

The Variation of Surface Dose by Beam Spoiler in 10 MV Photon Beam from Linear Accelerator

  • 배성철 (고신대학교 복음병원 방사선종양치료실) ;
  • 김준호 (고신대학교 복음병원 방사선종양치료실) ;
  • 이철수 (고신대학교 복음병원 방사선종양치료실)
  • Bae, Seong-Cheol (Department of Radiation Oncology, Kosin University Gospel Hospital) ;
  • Kim, Jun-Ho (Department of Radiation Oncology, Kosin University Gospel Hospital) ;
  • Lee, Choul-Soo (Department of Radiation Oncology, Kosin University Gospel Hospital)
  • 발행 : 2006.03.31

초록

목 적: 10 MV X-선의 선형가속기를 이용하여 두경부종양 및 임파선 전이 환자를 치료할 시 피부표면 종양에 균일한 선량을 부여하기 위하여 조직 등가물질로 산란판을 제작하였으며 팬톰을 이용한 피부선량을 측정하여 그 효과를 평가하였다. 대상 및 방법: 조직 등가 물질인 lucite로 산란판을 제작하여 가속기의 콜리메이터와 피부사이에 부착하였으며 조사면적의 크기($5{\times}5{\sim}30{\times}30cm^2$)와 산란판 두께 및 피부와 산란판 간의 거리에 따른 피부 및 체표 0.4 cm에서의 선량 변화를 측정하였다. 또한 자체 제작한 산란 판의 체표 선량 증강 효과를 평가하기위해 볼루스를 이용한 체표 선량을 측정하여 그 효과를 비교하였다. 결 과: 10 MV X-선 선형가속기와 피부 사이에 산란판을 설치하여 피부선량이 증가 되었으며 산란판의 위치에 따라 피부선량이 변화되었고, 0.4 cm 깊이의 선량과 최대선량지점이 피부표면쪽으로 이동하였다. 산란판이 일정할 경우 조사면적이 커질수록 표면선량이 증가하고 최대 선량점은 피부표면 방향으로 이동하였다. 또한 산란판의 두께가 두꺼울수록 표면선량이 증가하고 최대 선량점은 피부표면 방향으로 이동하였다. 결 론: 10 MV X-선을 이용하여 두경부 종양 및 임파선 전이 암을 치료할 경우 산란판을 이용하여 이차산란 전자를 피부표면 앞에서 발생시킴으로써 표면근접부의 선량을 증가시켜 종양부위에 균일한 선량을 조사할 수 있었다. 본 연구에서는 조사면적에 따라 적정 산란판 조건을 찾아 임상에서 유용하게 사용하고자 하였으며, 1.2 cm, 1.8 cm 두께의 산란판을 피부로부터 7 cm에 위치 시켰을때 $10{\times}10cm^2$ 조사면적의 표면선량이 각각 60%, 64%로 측정되었고, 0.4 cm 깊이의 선량이 94%, 94%로 가장 이상적으로 관찰되었다.

Purpose: The purpose of this study is to find a optimal beam spoiler condition on the dose distribution near the surface, when treating a squamous cell carcinoma of the head and neck and a lymphatic region with 10 MV photon beam. The use of a optimal spoiler allows elivering high dose to a superficial tumor volume, while maintaining the skin-sparing effect in the area between the surface to the depth of 0.4 cm. Materials and Methods: The lucite beam spoiler, which were a tissue equivalent, were made and placed between the surface and the photon collimators of linear accelerator. The surface-dose, the dose at the depth of 0.4 cm, and the maximum dose at the dmax were measured with a parallel-plate ionization chamber for $5{\times}5cm\;to\;30{\times}30cm^2$ field sizes using lucite spoilers with different thicknesses at varying skin-to-spoiler separation (SSS). In the same condition, the dose was measured with bolus and compared with beam spoiler. Results: The spoiler increased the surface and build-up dose and shifted the depth of maximum dose toward the surface. With a 10 MV x-ray beam and a optimal beam spoiler when treating a patient, a similer build-up dose with a 6 MV photon beam could be achieved, while maintaining a certain amount of skin spring. But it was provided higher surface dose under SSS of less than 5 cm, the spoiler thickness of more than 1.8 cm or more, and larger field size than $20{\times}20cm^2$ provided higher surface dose like bolus and obliterated the spin-sparing effect. the effects of the beam spoiler on beam profile was reduced with increasing depths. Conclusion: The lucite spoiler allowed using of a 10 MV photon beam for the radiation treatment of head and neck caner by yielding secondary scattered electron on the surface. The dose at superficial depth was increased and the depth of maximum dose was moved to near the skin surface. Spoiling the 10 MV x-ray beam resulted in treatment plans that maintained dose homogeneity without the consequence of increased skin reaction or treat volume underdose for regions near the skin surface. In this, the optimal spoiler thickeness of 1.2 cm and 1.8 cm were found at SSS of 7 cm for $10{\times}10cm^2$ field. The surface doses were measured 60% and 64% respectively. In addition, It showed so optimal that 94% and 94% at the depth of 0.4 cm and dmax respectively.

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