방사선치료계획장치로 설계된 Cerrobend 선량보상체와 전자 선량보상체의 제작 및 특성 분석

The Analysis of a Cerrobend Compensator and a Electronic Compensator Designed by a Radiation Treatment Planning System

상용화된 방사선 치료계획 장치에서 제공하는 선량보상체(compensator) 설계 기능의 타당성 을 검증하고자 Cerrobend 재료를 대상으로 한 고밀도의 선량보상체 설계 및 제작과 동적다엽콜리메이터를 활용한 전자 선량보상체(Electronic Compensator)의 구현을 통해 그 기능을 분석하였다. 5개의 두께가 다른 영역으로 구성한 팬텀을 대상으로 전산화단층촬영(CT) 영상을 획득하고, 기준 깊이에서 균일한 선량분포를 형성하도록 방사선치료계획장치(RTP)에서 선량보상체를 설계하였다. Cerrobend 선량보상체 주조 틀을 제작하기 위해 컴퓨터로 자동 제어되는 스티로폼 절삭기를 사용하였고, 전자선량보상체를 구현하기 위해 다엽콜리메이터를 사용하였으며, 선량분포의 측정을 위해서 선량측정용 필름을 사용하였다. 선량보상체를 적용하지 않았을 경우, 선량분포에서 $\pm13.93 cGy$의 편차를 보였으나, Cerrobend 선량보상체와 전자선량보상체를 적용하였을 경우, 각각 $\pm0.99 cGy$와 $\pm1.82cGy$의 편차를 보여 선량분포의 균일도를 높이는 선량보상체로서 기능을 구현함을 증명하였다. 방사선치료계획장치에서 계획된 기준 선량값과의 평균 오차를 분석한 결과, Cerrobend 선량보상체는 $+3.83\%$, 전자 선량보상체는 $-4.37\%$의 오차를 보였으며, 이는 Cerrobend 선량보상체 제조과정에서의 오차와 절대 선량측정 도구로서 필름이 갖고 있는 한계성을 고려할 때, 선량보상체 기능의 정확도 입증에 타당성 있는 결과로 생각한다.

In this study, the physical compensator made with the high density material, Cerrobend, and the electronic compensator realized by the movement of a dynamic multileaf collimator were analyzed in order to verify the properness of a design function in the commercial RTP (radiation treatment planning) system, Eclipse. The CT images of a phantom composed of the regions of five different thickness were acquired and the proper compensator which can make homogeneous dose distribution at the reference depth was designed in the RTP. The frame for the casting of Cerrobend compensator was made with a computerized automatic styrofoam cutting device and the Millennium MLC-120 was used for the electronic compensator. All the dose values and isodose distributions were measured with a radiographic EDR2 film. The deviation of a dose distribution was $\pm0.99 cGy\;and\;\pm1.82cGy$ in each case of a Cerrobend compensator and a electronic compensator compared with a $\pm13.93 cGy$ deviation in an open beam condition. Which showed the proper function of the designed compensators in the view point of a homogeneous dose distribution. When the absolute dose value was analyzed, the Cerrobend compensator showed a $+3.83\%$ error and the electronic compensator showed a $-4.37\%$ error in comparison with a dose value which was calculated in the RTP. These errors can be admtted as an reasonable results that approve the accuracy of the compensator design in the RTP considering the error in the process of the manufacturing of the Cerrobend compensator and the limitation of a film in the absolute dosimetry.