A Monte Carlo Simulation for the Newly Developed Head-and-Neck IMRT Phantom: a Pilot Study

제작된 선량 검증용 IMRT 팬텀의 몬테칼로 시뮬레이션: 예비적 연구

  • Kang, Sei-Kwon (Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Cheong, Kwang-Ho (Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Ju, Ra-Hyeong (Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Cho, Byung-Chul (Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Oh, Do-Hoon (Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Kim, Su-SSan (Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Kim, Kyoung-Ju (Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Bae, Hoon-Sik (Department of Radiation Oncology, College of Medicine, Hallym University) ;
  • Han, Young-Yih (Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Shin, Eun-Hyuk (Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine) ;
  • Park, Sung-Ho (Asan Medical Center, College of Medicine, University of Ulsan) ;
  • Lim, Chun-Il (Korea Food and Drug Administration (KFDA))
  • 강세권 (한림대학교 의과대학 방사선종양학교실) ;
  • 정광호 (한림대학교 의과대학 방사선종양학교실) ;
  • 주라형 (한림대학교 의과대학 방사선종양학교실) ;
  • 조병철 (한림대학교 의과대학 방사선종양학교실) ;
  • 오도훈 (한림대학교 의과대학 방사선종양학교실) ;
  • 김수산 (한림대학교 의과대학 방사선종양학교실) ;
  • 김경주 (한림대학교 의과대학 방사선종양학교실) ;
  • 배훈식 (한림대학교 의과대학 방사선종양학교실) ;
  • 한영이 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학교실) ;
  • 신은혁 (성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 방사선종양학교실) ;
  • 박성호 (울산대학교 의과대학 서울아산병원 방사선종양학교실) ;
  • 임천일 (한국식품의약품 안전청)
  • Published : 2007.09.30

Abstract

A head-and-neck phantom was designed in order to evaluate remotely the quality of the delivery dose of intensity modulated radiation therapy (IMRT) in each institution. The phantom is homogeneous or inhomogeneous by interchanging the phantom material with the substructure like an air or bone plug. Monte Carlo simulations were executed for one beam and three beams to the phantom and compared with ion chamber and thermoluminescent dosimeter (TLD) measurements of which readings were from two independent institutions. For single beam, the ion chamber results and the MC simulations agreed to within about 2% TLDs agreed with the MC results to within 2% or 7% according to which institution read the TLDs. For three beams, the ion chamber results showed -5% maximum discrepancy and those of TLDs were $+2{\sim}+3%$. The accuracy of the TLD leadings should be increased for the remote dose monitoring. MC simulations are a valuable tool to acquire the reliability of the measurements in developing a new phantom.

세기조절방사선치료(Intensity modulated radiation therapy, IMRT) 선량의 정확도를 원격으로 점검할 수 있는 시스템 구축을 목적으로, 두경부용 팬텀을 제작하였다. 팬텀은 공기 및 뼈 구조물의 교체 장착을 통해, 균질 혹은 비균질 팬텀으로 이용할 수 있다. 일차적으로 단일 빔 및 세 빔의 조사에 대한 몬테칼로(Monte Carlo, MC) 전산모사를 시행하고, 이온 전리함 및 열형광선량계(thermoluminescent dosimeter, TLD)를 이용한 측정과 비교하였다. TLD의 판독은 독립된 두 기관에서 수행하였다. 단일 빔의 경우, 균질 및 비균질 팬텀에 대한 이온 전리함 측정 결과는 MC전산모사 결과와 대체로 2% 수준에서 일치하였으며, TLD 의 경우에는 기관에 따라 2% 혹은 7%수준의 차이를 보였다. 세 빔을 이용한 비교의 경우에는, 이온 전리함은 -5% 수준, TLD의 경우에는 $+2{\sim}+3%$ 수준의 차이를 보였다. 원격 선량 검증을 위해서는 TLD 판독의 신뢰도 향상이 필요한 것으로 판단되었다. MC 전산모사는 새로운 팬텀 개발 시에, 선량 측정값의 신뢰도 확보에 이용될 수 있다.

Keywords