Physical Characteristics Comparison of Virtual Wedge Device with Physical Wedge

가상쐐기와 기존쐐기의 물리적 특성 비교

Purpose : We have compared the characteristics of Siemens virtual wedge device with physical wedges for clinical application. Materials and Methods : We investigated the characteristics of virtual and physical wedges for various wedge angles (15, 30, 45, and 60$^{\circ}$) using 6- and 15MV photon beams. Wedge factors were measured in water using an ion chamber for various field sizes and depths. In case of virtual wedge device, as upper jaw moves during irradiation, wedge angles were estimated by accumulated doses. These measurements were performed at off-axis points perpendicular to the beam central axis in water for a 15cm${\times}$20cm radiation field size at the depth of loom. Surface doses without and with virtual or physical wedges were measured using a parallel plate ion chamber at surface. Field size was 15cm H20cm and a polystyrene phantom was used. Results : For various field sizes, virtual and physical wedge factors were changed by maximum 2.1% and 3.9%) , respectively. For various depths, virtual and physical wedge factors were changed by maximum 1.9% and 2.9%, respectively. No major difference was found between the virtual and physical wedge angles and the difference was within 0.5$^{\circ}$ . Suface dose with physical wedge was reduced by maximum 20% (x-ray beam :6 MV, wedge angle:45$^{\circ}$, 550: 80 cm) relative to one with virtual wedge or without wedge. Conclusions : Comparison of the characteristics of Siemens virtual wedge device with physical wedges was performed. Depth dependence of virtual wedge factor was smaller than that of physical wedge factor. Virtual and physical wedge factors were nearly independent of field sizes. The accuracy of virtual and physical wedge angles was excellent. Surface dose was found to be reduced using physical wedge.

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.