Comparison of Enhanced Dynamic Wedge with Physical Metal Wedge based on the Basic Dosimetric Parameters

선량계측인자에 따른 기능강화동적쐐기와 금속쐐기의 비교

For clinical implementation of Enhanced Dynamic Wedge (EDW), it is necessary to adequately analyze and commission its dosimetric properties in comparison to common physical metal wedge (MTW). This study was implemented with the essential measurements of parameters for clinical application, such as percentage depth dose, peripheral dose, surface dose, effective wedge factor, and wedge profile. In addition, through the comparison study of EDW with open and MTW, the analysis was performed to characterize the EDW. We also compared EDW dose profiles of measured values using chamber array 24 (CA24) with calculated values using radiation treatment planning system. PDDs of EDW showed good agreements between $0.2\~0.5\%$ of open beam, but $2\%$ differences with MTW. In the result of the measurements of peripheral dose, it was shown that MTW was about $1\%$ higher than open field and EDW. The surface doses of $60^{\circ}$ MTW showed 10% lower than the others. We found that effective wedge factor of EDW had linear relationships according to Y jaw sizes and was independent of X jaw sizes and was independent of X jaw sizes and asymmetric Y jaw opening. In comparison with measured values and calculate values from Golden-STT based radiation treatment planning system (RTP system), it showed very good agreement within difference of $1\%$. It could be concluded that EDW is a very reliable and useful tool as a beam modification substitute for conventional MTW.

기능강화동적쐐기는 쐐기 형태의 선량 분포를 만드는 방법과 선량 특성적인 면에서 금속쐐기와 상당한 차이를 가지고 있다. 기능강화동적쐐기의 임상적용을 위해서는 금속쐐기와 다른 선량특성을 분석하고 이에 따른 적절한 커미셔닝이 필수적이다. 본 연구의 목적은 기본 선량계측인자에 기초한 기능강화동적래기와 금속쐐기의 선량특성을 분석하는 데 있다 선량 계측학적 특성을 나타내는 심부선량분포, 조사면 주변 선량, 표면선량, 실효 쐐기인자, 쐐기의 선량측면도를 측정, 분석하였다. 또한 열린 조사면과 금속쐐기와의 비교측정을 통해 기능강화동적쐐기가 가지고 있는 고유한 특성을 분석하였다. 기능강화동적쐐기의 선량측면도 측정은 Chamber Array 24 (CP24)를 이용하였으며, Golden Segmented Treatment Table (Golden-577)로 구현한 치료 계획 장치의 계산 값과 비교하였다. 또한 실호쐐기인자 측정은 각각의 X, Y 콜리메이터에 따른 특성을 분석하였다. 심부 선량 백분율측정에서 열린 조사면과 기능강화쐐기의 비교결과, $0.2\~0.5\%$ 이내로 일치하였고, 금속 쐐기인 경우 약 $2\%$의 비교적 큰 차이를 보였다. 조사면 주변선량측정에서는 금속쐐기가 약 $1\%$ 높았다. 표면선량 측정 결과, 금속쐐기가 약 $10\%$ 낮게 평가되었다 기능강화쐐기의 실효쐐기인자는 Y jaw가 커짐에 따라 연속적으로 감소됨을 알 수 있었다. X jaw에 따른 쐐기인자 의존도 측정에서는 X jaw에 따른 의존도는 거의 없는 것으로 평가되었다. 또한 비대칭 조사면의 쐐기 인자측정에서는 비대칭에 상관없이 Y jaw의 크기만 같으면 실효쐐기인자가 같았다. 선량측면도 측정에서는 CA24를 이용해 얻은 실측값과 Golden STT로 Cadplan에서 구현한 계산 값이 $1\%$이내로 일치하였다. 본 연구를 통해 기능강화동적쐐기가 가지고 있는 특성을 분석하였으며, 금속쐐기를 대체할 수 있는 유용한 도구임을 알 수 있었다.