전신방사선조사(TBI)시 다이오드 측정기(Diode detector) 및 열형광선량계(TLD)를 이용한 골조직 선량감쇄에 대한 고찰

A study on dose attenuation in bone density when TBI using diode detector and TLD

I. 목적 전신방사선조사(TBI)시 균등한 선량을 조사할 목적으로 사용되는 각 신체부위별 보상체(compensator) 두께의 결정은 열형광선량계(TLD)를 이용하여 표면선량(surface dose)를 측정하고, 심부선량(depth dose)으로 환산하는 방법을 주로 이용한다. 그러나 이와 같은 방법은 골(bone) 조직에 대한 선량감쇄(dose attenuation)의 영향이 고려되지 않아 신체중심부에서의 정확한 심부선량을 알 수가 없다. 이에 본 연구에서는 열형광선량계와 다이오드측정기(Diode detector)로 표면선량과 심부선량을 동시에 측정하여 골조직에서의 선량감쇄 영향을 알아보고자 한다. II. 대상 및 방법 실험은 본원에서 TBI 치료를 받은 5명의 환자를 대상으로 실시하였으며, 측정장비로는 Siemens Mevatron 10MV X-ray, TLD(Harshaw 5500), Diode detector(Sun Nuclear)를 사용하였다. 선량 조사방법은 복부의 배꼽(umblicus)를 중심으로 하여 이문대향법(Bilateral)으로 150cGy가 조사되도록 하였다. 측정방법은 열형광선량계로 두부, 경부, 대퇴부, 슬관절, 족관절, 부위의 표면선량을 측정하였으며, 이 가운데 대퇴부, 슬관절, 족관절에서는 중심부 선량측정이 가능하여 동시에 심부선량을 측정하였다. 또한 실험대상자 중 3명의 환자는 상기와 같은 부위(두부, 경부, 대퇴부, 슬관절, 족관절)에 다이오드측정기로 심부선량을 측정하였다. III. 결과 TLD로 측정한 표면선량을 심부선량으로 환산한 값은 두부, 경부, 대퇴부, 슬관절, 족관절에서 각각 $92.78{\pm}3.3,\;104.34{\pm}2.3,\;98.03{\pm}1.4,\;99.9{\pm}2.53,\;98.17{\pm}0.56$ 이었고, 중심부 심부선량 측정이 가능한 대퇴부, 슬관절, 족관절에서는 각각 $86{\pm}1.82,\;93.24{\pm}2.53,\;91.50{\pm}2.84$로 나타났다. 따라서 표면선량과 중심부 심부선량 비교가 가능한 대퇴부, 슬관절, 족관절에서의 TLD의 측정치를 비교해보면 부위에 따라 최소 $6.67\%{\sim}$ 최대 $11.65\%$까지 골조직에 의한 선량감소가 나타나는 것을 알 수가 있다. 또한, Diode detector로 측정한 심부선량 값은 두부, 경부, 대퇴부, 슬관절, 족관절에서 각각 $95.23{\pm}1.18,\;98.33{\pm}0.6,\;93.5{\pm}1.5,\;87.3{\pm}1.5,\;86.90{\pm}1.16$으로 나타났으며, TLD로 측정한 대퇴부, 슬관절, 족관절에서의 표면선량과 비교했을 때 부위에 따라 최소 $4.53\%{\sim}$ 최대 $12.6\%$ 까지 차이를 보였다. 그리고 골조직에 의한 선량감쇄의 영향이 적은 복부(배꼽)에서는 열형광선량계 및 다이로드측정기로 측정한 값이 각각 $101.58{\pm}0.95,\;104.77{\pm}1.18$로 큰 차이가 없었다. IV 결론 전신방사선조사시 표면선량을 측정하여 심부선량으로 환산한 값은 골조직의 감쇄영향을 고려하지 못하므로 다이로드측정기(Diode detector) 또는 열형광선량계(TLD)로 중심부선량을 직접 측정하는 것이 중요하다. 그러나 중심부의 심부선량을 직접 측정할 수 없을 경우에는 골조직의 감쇄영향을 고려하여 복부배꼽에서의 선량보다 $5\%{\sim}10\%$ 정도의 선량이 초과 조사되도록 보상물질의 두께를 적절하게 조절하는 것이 필요할 것으로 사료된다.

I. Purpose Uniform dose distribution of the whole body is essential factor for the total body irradiation(TBI). In order to achieved this goal, we used to compensation filter to compensate body contour irregularity and thickness differences. But we can not compensate components of body, namely lung or bone. The purpose of this study is evaluation of dose attenuation in bone tissue when TBI using diode detectors and TLD system. II. Materials and Methods The object of this study were 5 patients who undergo TBI at our hospital. Dosimetry system were diode detectors and TLD system. Treatment method was bilateral and delivered 10MV X-ray from linear accelerator. Measurement points were head, neck, pelvis, knees and ankles. TLD used two patients and diode detectors used three patients. III. Results Results are as followed. All measured dose value were normalized skin dose. TLD dosimetry : Measured skin dose of head, neck, pelvis, knees and ankles were $92.78{\pm}3.3,\;104.34{\pm}2.3,\;98.03{\pm}1.4,\;99.9{\pm}2.53,\;98.17{\pm}0.56$ respectably. Measured mid-depth dose of pelvis, knees and ankles were $86{\pm}1.82,\;93.24{\pm}2.53,\;91.50{\pm}2.84$ respectably. There were $6.67\%{\sim}11.65\%$ dose attenuation at mid-depth in pelvis, knees and ankles. Diode detector : Measured skin dose of head, neck, pelvis, knees and ankles were $95.23{\pm}1.18,\;98.33{\pm}0.6,\;93.5{\pm}1.5,\;87.3{\pm}1.5,\;86.90{\pm}1.16$ respectably. There were $4.53\%{\sim}12.6\%$ dose attenuation at mid-depth in pelvis, knees and ankles. IV. Conclusion We concluded that dose measurement with TLD or diode detector was inevitable when TBI treatment. Considered dose attenuation in bone tissue, We must have adequately deduction of compensator thickness that body portion involved bone tissue.