선형가속기의 10년간 가동률과 고장률에 관한 통계분석

Statistical Analysis of Operating Efficiency and Failures of a Medical Linear Accelerator for Ten Years

  • 주상규 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 허승재 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 한영이 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 서정민 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 김원규 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 의공기술과) ;
  • 김태종 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 의공기술과) ;
  • 신은혁 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 박주영 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 여인환 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 최동락 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 안용찬 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 박원 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과) ;
  • 임도훈 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학과)
  • Ju Sang Gyu (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Huh Seung Jae (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Han Youngyih (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Seo Jeong Min (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Kim Won Kyou (Departments of Biomedical Engineer, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Kim Tae Jong (Departments of Biomedical Engineer, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Shin Eun Hyuk (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Park Ju Young (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Yeo Inhwan J. (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Choi David R. (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Ahn Yong Chan (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Park Won (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Lim Do Hoon (Departments of Radiation Oncology, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine)
  • 발행 : 2005.09.01

초록

목적: 방사선치료의 핵심 장비인 선형가속기의 10년간 고장 기록을 분석하여 효율적인 관리 지표로 활용하고자 한다. 대상 및 방법: 1994년 4월부터 2004년 12월까지 10년 8개월간 의공기술과에서 기록한 장비 수리일지와 사용자가 기록한 업무일지의 내용을 통계분석을 통해 관리실태를 분석했다. 장비 장애 요인을 다각적으로 분석하기 위해 고장 원인을 치료기 부위별로 세분했고, 고장 발생 시 치료업무에 미치는 영향에 따라 세 단계로 구분하여 조사했다. 또한, 장비 사용량이 고장에 미치는 영향을 분석하기 위해 연간 치료 환자 수와 고장건수, 중요 부속의 평균 수명, 수리비용 등을 분석했다. 결과: 10년간 발생한 전체 고장건수는 587건이였으며, 이중 조사헤드부의 고장이 전체 건수의 $20\%$ 차지해 가장 높게 나타났고, 고장이 미치는 영향에서는 일시적 장애에 해당하는 '조사능력 저하'상태의 고장이 $41\%$를 차지해 가장 높았다. 고장 부위에 따른 장애 영향 분석에서는 장애 등급이 가장 높은 '조사 불가능'상태의 고장이 가속부에서 전체 건수의 약 $10\%$를 차지해 가장 높게 나타났으며, 고장과 관련된 각종 지표 및 수리비용은 사용연수 및 치료건수가 증가함에 따라 함께 증가했다. 중요 부속의 평균 수명은 클라이스트론과 싸이라트론의 경우 치료건수가 증가함에 따라 교체 주기가 빨라져 각각 제조사 권고치의 $42\%,\;83\%$ 수준이었다. 결론; 안정적인 치료서비스 제공을 위해서는 사용 연수가 증가함에 따라 장비 관리의 필요성이 더욱 중요시되어야하며, 10년간 장비 관리기록을 통해 얻은 각종 지표가 향후 예방적 관리의 좋은 지침이 될 것으로 생각된다.방사선으로 인한 폐손상 시에 항섬유증 약물로의 사용가능성을 확인하였다.방향으로 2.1 mm, 그리고 SI 방향으로 1.7 mm이다. 결론: 연구 결과 SSD, CLD, 클립의 움직임 및 isocenter의 위치변화 측면에서 분석될 경우 그다지 큰 오차는 발생하지 않았음을 보여준다. 그러므로 본 연구결과 유방암 환자의 경우 진단용 CT를 사용한다 하더라도 준비오차는 모의 CT를 사용하는 경우와 비교하여 차이가 없음을 알 수 있다. 그러나 모의치료와 CT스캔 사이의 준비오차를 감소하기 위해서는 CT 영상 획득 시 환자 위치고정에 특별한 주의를 기울여야 한다.EX>$\alpha/\beta$=10인 경우 $62.0\~121.9\;Gy_{10}$ (중앙값: $93.0\;Gy_{10}$)의 분포를, ${\alpha/\beta}=3$인 경우 $93.6\~187.3\;Gy_3$ (중앙값=$137.6\;Gy_3$ )의 분포를 보였다. MD-BED $Gy_3$는 직장합병증 발생과의 관계는 통계적으로 유의하였고, 방광합병증과는 유의하지 않았다. 직장합병증과의 연관성은 MD-BED $Gy_3$보다 개별 환자의 직장전벽 총 선량 BED값인 R-BED $Gy_3$가 훨씬 더 높았다. 요도카테터 풍선의 후방지점이 대변하는 방광의 총 선량 BED값인 V-BED $Gy_3$도 방광합병증과 경향성 테스트에서 통계적 유의성을 보였다. 하지만, 어떠한 방사선선량도 골반제어율과 의미 있는 상관관계를 보이지 않았다. 본 기관에서 주치의의 선호도에 따라 강내근접치료가 외부방사선치료의 중간에 시행되는

Purpose: To improve the management of a medical linear accelerator, the records of operational failures of a Varian CL2l00C over a ten year period were retrospectively analyzed. Materials and Methods: The failures were classified according to the involved functional subunits, with each class rated Into one of three levels depending on the operational conditions. The relationships between the failure rate and working ratio and between the failure rate and outside temperature were investigated. In addition, the average life time of the main part and the operating efficiency over the last 4 years were analyzed. Results: Among the recorded failures (total 587 failures), the most frequent failure was observed in the parts related with the collimation system, including the monitor chamber, which accounted for $20\%$ of all failures. With regard to the operational conditions, 2nd level of failures, which temporally interrupted treatments, were the most frequent. Third level of failures, which interrupted treatment for more than several hours, were mostly caused by the accelerating subunit. The number of failures was increased with number of treatments and operating time. The average life-times of the Klystron and Thyratron became shorter as the working ratio increased, and were 42 and $83\%$ of the expected values, respectively. The operating efficiency was maintained at $95\%$ or higher, but this value slightly decreased. There was no significant correlation between the number of failures and the outside temperature. Conclusion: The maintenance of detailed equipment problems and failures records over a long period of time can provide good knowledge of equipment function as well as the capability of predicting future failure. Wore rigorous equipment maintenance Is required for old medical linear accelerators for the advanced avoidance of serious failure and to improve the qualify of patient treatment.

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참고문헌

  1. Yoo SY, Kim MS, Ji YH, et al. Statistics for department of radiation oncology (1999-2001). J Korean Soc Therapeut Radiol Oncol 2004;22:234-236
  2. Purdy JA, Biggs PJ, Bowers C, et al. Medical accelerator safety considerations: Report of AAPM radiation therapy committee task group No. 35. Med Phys 1993;20:1261-1275 https://doi.org/10.1118/1.596977
  3. Karzmark CJ, Robert J Morton. A primer on theory and operation of linear accelerators in radiation therapy. 1st ed. wisconsin; medical physics publishing, 1998:34-35
  4. Hideki Aoyama, Keiji Inamura, Seiji Tahara, et al. The statistical analysis of failure of a MEVATRON 77 DX67 linear accelerator over a ten year period. J Jpn Soc Ther Radiolo Oncolo 2003;15:219-226