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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김정훈
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 부산가톨릭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수36
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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목적: 최근 방사선치료 장비와 기술적 부분이 상호보완적으로 발전해 오고 있다. 이는 정상조직에 대한 선량을 최소화 할 수 있어 1회에 고선량 처방이 가능해 졌으며 따라서 치료 전 환자의 정위 및 목표체적 위치 검증에 사용되는 CBCT의 활용이 증가되고 있다. 그러나 치료선량은 목표체적에 국한되는 반면 CBCT 촬영 선량은 전체 촬영체적에 피폭선량이 발생된다. 이러한 내용을 바탕으로 AAPM Task Group 75 보고서에서는 감수성 장기를 보호하기 위해 CBCT 사용 시 장기선량 평가를 하여야 한다고 권고 하였다, 이에 본 연구에서는 몬테카를로 모의실험을 통해 CBCT 촬영 시 차폐체 유·무 및 종류 와 두께에 따른 장기흡수선량(Adsorbed dose of organ)을 분석하여 선량 저감화를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
재료 및 방법: 몬테카를로 기법 중 MCNPX 코드를 이용하여 모의모사 하였으며 현재 국내에서 가장 많이 운용되고 있는 Varian사의 On-Board Imager System(OBI system, V1.4)으로 전산모사하여 CBCT 스펙트럼 분석 후 신뢰도를 확보한 다음 UF-Revised 모의 피폭체를 이용하여 두경부, 흉복부, 골반부의 차폐물질 유·무와 종류별 두께에 따른 각 장기의 흡수선량을 계산하였다.
결과: 전산모사 한 CBCT와 기존 논문들의 스펙트럼을 비교하였을 때 광자 Flux, 평균에너지, 특성 X 선 에너지영역 등 스펙트럼 분포가 유사한 경향성이 나타났다. 다음으로 차폐체 사용 유·무에 따른 두경부 장기선량은 눈, 두개골표면 순으로 선량감소율이 가장 높았으며, 타액선과 뇌의 경우 차폐효과가 미비한 장기로 나타났다. 흉복부의 장기선량은 흉선과 유방 순으로 선량감소율이 가장 높았으며, 폐와 척추에서 낮은 차폐율을 보였다. 골반부의 장기선량은 전립선과 자궁 순으로 선량 감소율이 가장 높았으며, 고환과 방광에서 낮은 차폐율을 보였다. 차폐체 종류와 두께에 따른 차폐효과는 안티몬, 황산바륨, 비스무스, 납, 텅스텐 모든 차폐물질에서 평균 1 mm에서 2 mm로 증가될 때 선량감소율이 가장 뚜렷하였으며, 이후 3 mm, 4 mm에서는 선량감소 효과가 미비하거나 오히려 선량이 증가되는 것을 볼 수 있었다.
결론: 방사선 치료 시 kV-CBCT 선량 저감화를 위해 안티몬, 황산바륨, 비스무스, 납, 텅스텐을 사용하여 UF-Revised 인체 모의피폭체를 대상 차폐물 두께에 따른 장기선량을 평가하였다. 그 결과 두경부의 눈, 두개골 표면과 흉복부의 유방과 흉선, 골반부의 전립선과 자궁이 차폐효과가 높은 것으로 평가되었다. 따라서 차폐물을 사용하는 것이 환자의 방어학적인 관점에서 이득을 얻을 수 있을 것으로 생각되며, 차폐물의 영향이 미비한 두경부의 뇌, 흉복부의 폐 와 척추, 골반부의 고환과 직장에 대해서는 kV-CBCT 촬영 시 추가적인 누적선량에 특별한 주의가 필요할 것으로 판단된다. 이러한 모의실험을 통해 CBCT 촬영 시 환자 피폭선량을 보다 정량적으로 분석하여 차폐물질 종류와 두께에 따른 장기선량에 대한 데이터를 확보 할 수 있어서 이를 바탕으로 선량 관리 및 저감화를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
재료 및 방법: 몬테카를로 기법 중 MCNPX 코드를 이용하여 모의모사 하였으며 현재 국내에서 가장 많이 운용되고 있는 Varian사의 On-Board Imager System(OBI system, V1.4)으로 전산모사하여 CBCT 스펙트럼 분석 후 신뢰도를 확보한 다음 UF-Revised 모의 피폭체를 이용하여 두경부, 흉복부, 골반부의 차폐물질 유·무와 종류별 두께에 따른 각 장기의 흡수선량을 계산하였다.
결과: 전산모사 한 CBCT와 기존 논문들의 스펙트럼을 비교하였을 때 광자 Flux, 평균에너지, 특성 X 선 에너지영역 등 스펙트럼 분포가 유사한 경향성이 나타났다. 다음으로 차폐체 사용 유·무에 따른 두경부 장기선량은 눈, 두개골표면 순으로 선량감소율이 가장 높았으며, 타액선과 뇌의 경우 차폐효과가 미비한 장기로 나타났다. 흉복부의 장기선량은 흉선과 유방 순으로 선량감소율이 가장 높았으며, 폐와 척추에서 낮은 차폐율을 보였다. 골반부의 장기선량은 전립선과 자궁 순으로 선량 감소율이 가장 높았으며, 고환과 방광에서 낮은 차폐율을 보였다. 차폐체 종류와 두께에 따른 차폐효과는 안티몬, 황산바륨, 비스무스, 납, 텅스텐 모든 차폐물질에서 평균 1 mm에서 2 mm로 증가될 때 선량감소율이 가장 뚜렷하였으며, 이후 3 mm, 4 mm에서는 선량감소 효과가 미비하거나 오히려 선량이 증가되는 것을 볼 수 있었다.
결론: 방사선 치료 시 kV-CBCT 선량 저감화를 위해 안티몬, 황산바륨, 비스무스, 납, 텅스텐을 사용하여 UF-Revised 인체 모의피폭체를 대상 차폐물 두께에 따른 장기선량을 평가하였다. 그 결과 두경부의 눈, 두개골 표면과 흉복부의 유방과 흉선, 골반부의 전립선과 자궁이 차폐효과가 높은 것으로 평가되었다. 따라서 차폐물을 사용하는 것이 환자의 방어학적인 관점에서 이득을 얻을 수 있을 것으로 생각되며, 차폐물의 영향이 미비한 두경부의 뇌, 흉복부의 폐 와 척추, 골반부의 고환과 직장에 대해서는 kV-CBCT 촬영 시 추가적인 누적선량에 특별한 주의가 필요할 것으로 판단된다. 이러한 모의실험을 통해 CBCT 촬영 시 환자 피폭선량을 보다 정량적으로 분석하여 차폐물질 종류와 두께에 따른 장기선량에 대한 데이터를 확보 할 수 있어서 이를 바탕으로 선량 관리 및 저감화를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
목차
Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 연구배경 31. 방사선 치료의 역사 32. 외부 방사선 치료방법 4Ⅲ. 재료 및 방법 211. 실험재료 212. 실험방법 28Ⅳ. 결 과 301. 광자선의 특성분석 302. 인체장기의 흡수선량 31Ⅴ. 고 찰 50Ⅵ. 결 론 54참고문헌 56영문초록(Abstract) 62
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