Abstract
In case of radiation treatment using small field high-energy photon beams, an accurate dosimetry is a challenging task because of dosimetrically unfavorable phenomena such as dramatic changes of the dose at the field boundaries, dis-equilibrium of the electrons, and non-uniformity between the detector and the phantom materials. In this study, the absorbed dose in the phantom was measured by using an ion chamber and a diode detector widely used in clinics. $GAFCHROMIC^{(R)}$ EBT films composed of water equivalent materials was also evaluated as a small field detector and compared with ionchamber and diode detectors. The output factors at 10 cm depth of a solid phantom located 100 cm from the 6 MV linear accelerator (Varian, 6 EX) source were measured for 6 field sizes ($5{\times}5\;cm^2$, $2{\times}2\;cm^2$, $1.5{\times}1.5\;cm^2$, $1{\times}1\;cm^2$, $0.7{\times}0.7\;cm^2$ and $0.5{\times}0.5\;cm^2$). As a result, from $5{\times}5\;cm^2$ to $1.5{\times}1.5\;cm^2$ field sizes, absorbed doses from three detectors were accurately identified within 1%. Wheres, the ion chamber underestimated dose compared to other detectors in the field sizes less than $1{\times}1\;cm^2$. In order to correct the observed underestimation, a convolution method was employed to eliminate the volume averaging effect of an ion chamber. Finally, in $1{\times}1\;cm^2$ field the absorbed dose with a diode detector was about 3% higher than that with the EBT film while the dose with the ion chamber after volume correction was 1% lower. For $0.5{\times}0.5\;cm^2$ field, the dose with the diode detector was 1% larger than that with the EBT film while dose with volume corrected ionization chamber was 7% lower. In conclusion, the possibility of $GAFCHROMIC^{(R)}$ EBT film as an small field dosimeter was tested and further investigation will be proceed using Monte Calro simulation.
고에너지 광자선 기반의 소조사면을 이용한 방사선 치료 시, 조사면의 가장자리에서의 급격한 선량 변화, 전자의 비평형상태, 검출기의 체적 효과 및 검출기와 팬텀 물질과의 불균질성 등으로 인하여 정확한 선량 측정이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 선량 측정을 위해 널리 사용되는 전리함, 다이오드 검출기 및 물과 등가인 재질로 이루어져 측정 시 오차 유발 요인이 적은 것으로 알려진 $GAFCHROMIC^{(R)}$ EBT 필름을 이용하여 팬텀 내 소조사면에서의 흡수선량을 측정하고, 각 검출기들의 특성 및 EBT 필름의 유용성을 평가하였다. 각 검출기는 팬텀 표면으로부터 10 cm 깊이에 장착, 선원과의 거리(SAD)를 100 cm로 하였으며, 6 MV X-선 빔을 6개 조사면($5{\times}5\;cm^2$, $2{\times}2\;cm^2$, $1.5{\times}1.5\;cm^2$, $1{\times}1\;cm^2$, $0.7{\times}0.7\;cm^2$ 및 $0.5{\times}0.5\;cm^2$)으로 팬텀에 조사하였다. $5{\times}5\;cm^2{\sim}1.5{\times}1.5\;cm^2$ 조사면의 경우, 모든 검출기들의 선량값이 1% 이내로 정확하게 일치하였으나, $1{\times}1\;cm^2$ 이하 조사면에서는 전리함을 이용한 측정결과가 타 검출기들에 비해 선량값을 매우 낮게 평가하는 것으로 확인되었다. 이는 검출기 체적효과가 매우 큰 오차요인으로 작용한 것으로 예측되어, 이를 제거하기 위해 제적 효과를 보정하는 컨볼루션 이론을 적용하여 측정된 선량값을 보정하였다. 그 결과, 다이오드 검출기의 경우 $1{\times}1\;cm^2$의 조사면에서는 EBT 필름의 흡수선량보다 약 3%가 높게, 전리함은 약 1% 낮게 측정되었다. $0.5{\times}0.5\;cm^2$ 조사면에서 다이오드 검출기는 약 1% 높은 값을, 전리함은 7% 낮은 선량값을 나타내었다. 결론적으로 $GAFCHROMIC^{(R)}$ EBT 필름의 소조사면 선량측정기로서의 유용성을 확인하였으며, 몬테카를로 전산모사를 이용한 추가 검증이 수행될 예정이다.
