목적: 반려견의 사육비율이 증가함에 따라 수의 서비스를 이용하는 비중도 동반 상승하고 있다. 이와 함께 반려견 사망원인 1위인 암을 치료하고자 하는 비중도 같이 증가하였다. 반려견의 암을 치료하는 방법 중 하나인 방사선치료의 경우 동물용 장비가 아닌 사람에게 적용하는 장비를 사용하고 있는 실정이다. 사람에게 적용하는 방사선치료기는 MV 단위의 고 에너지를 이용하여 효율이 떨어지며, 비용이 매우 고가이다. 이에 본 연구에서는 모의모사를 통해 저 에너지의 동위원소를 이용하는 근접방사선치료 시 선량평가를 통한 적용성을 평가하고자 한다.
재료 및 방법: 모의모사에는 MCNPX 프로그램을 이용하였다. 먼저 신뢰도 확보를 위해 근접방사선치료 선원 중 192Ir 선원을 대상으로 실측과 모의모사의 PDD를 측정하였다. 모의모사를 통한 근접방사선치료 적용 시 선량평가를 위해 반려견 phantom을 제작하였으며, phantom 모델은 국내에서 가장 사육비율이 높은 소형 반려견을 대상으로 하였다. 종양은 반려견에서 많이 발생하는 암 중 피부암과 유방암을 대상으로 하였다. 피부암은 상악 위쪽에 위치시켜 표면치료 방식을 적용하였고, 유방암은 왼쪽 미측 유방을 대상으로 하여 조직내 치료 방식으로 하였다. 근접방사선치료에 사용한 선원은 125I, 192Ir, 103Pd 그리고 169Yb를 이용하였다. 흡수선량의 측정은 종양의 흡수선량과 정상조직의 흡수선량, 그리고 외부 흡수선량으로 나눠서 측정하였다. 방사성동위원소는 4π 방향으로 방사선이 방출되기 때문에 외부피폭이 문제가 될 수 있어 차폐체를 적용하였다. 차폐체는 납과 텅스텐으로 하여 2 mm부터 12 mm까지 2 mm 간격으로 하여 흡수선량을 측정하였다. 근접방사선치료의 경우 독립된 치료실이 동반되어야 하므로 치료실을 모의모사하여 치료실 외부의 선량을 측정하였다.
결과: 신뢰도 확보를 위해 PDD 측정 결과, 값의 차이가 미미하게 발생하였으나, 실측과 모의모사에서 192Ir의 선질은 같은 것으로 나타났다. 피부암을 대상으로 근접방사선치료 적용 시 192Ir에서 1.76E-12 Gy/#으로 가장 높게 나타났다. 동일한 방사능의 선원을 이용 시 192Ir의 치료시간이 가장 짧았으며, 신고수량의 경우 103Pd이 치료시간이 가장 짧은 것으로 나타났다. 차폐체를 이용 시 종양의 흡수선량이 증가하였으며, 납을 이용 시 텅스텐보다 더 증가하는 것으로 나타났다. 정상조직은 피부암과 인접한 입에서 선량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 선원과 거리가 멀수록 선량이 감소하였다. 거리에 따른 흡수선량의 경우도 동일하게 거리가 멀어질수록 선량이 감소하는 결과를 보였다. 차폐체를 사용할 때 정상조직 및 외부 흡수선량이 감소하는 것으로 나타났다. 치료실에서 근접방사선치료를 시행하는 경우 5 cm 콘크리트보다 1 cm 납유리가 차폐효율이 더 큰 것으로 나타났다.
유방암의 근접방사선치료 시 치료받는 유방의 흡수선량은 192Ir에서 가장 높은 값을 보였으며, 선원을 두 개 이용 시 한 개 이용하는 것 보다 두 배의 선량을 보였다. 치료시간은 피부암과 동일하게 같은 방사능일 때 192Ir이 가장 짧은 치료시간으로 나타났으며, 신고수량을 고려 시 103Pd이 가장 짧은 것으로 나타났다. 차폐체를 이용 시 흡수선량이 증가하는 결과를 보였으며, 피부암과 동일하게 납을 이용 시 선량이 가장 많이 증가하는 것으로 나타났다. 정상조직의 경우 선원과 인접한 오른쪽 미측 유방에서 가장 높은 선량을 보였으며, 선원을 두 개 이용하는 때에도 동일한 것으로 나타났다. 거리에 따른 흡수선량은 거리가 멀어짐에 따라 선량이 지수함수적으로 감소하는 것으로 나타났다. 차폐체를 적용 시 정상조직과 외부의 흡수선량이 감소하는 것으로 나타났다. 치료실에서 치료를 수행 시 콘크리트를 사용한 오른쪽 외부의 흡수선량이 가장 높은 것으로 나타났다.
결론: 반려견의 종양을 대상으로 근접방사선치료 시 외부조사와 견주어도 손색없는 선량조사가 가능한 것으로 분석되었다. 또한 근접방사선치료 적용 시 적절한 차폐체 및 치료실 이용을 통하여, 정상조직 및 외부 피폭을 감소시킬 수 있다. 차폐체를 이용함으로 인하여 치료시간의 단축 및 치료가능비를 상승시킬 수 있다. 그러나, 종양의 종류 및 병기 그리고 여러 변수가 존재하며, 근접방사선치료 적용 시 선량률에 따른 처방선량의 차이가 있다. 따라서 반려견의 암을 대상으로 근접방사선치료 시 적절한 선원 및 수량, 그리고 차폐체의 이용이 필요할 것으로 판단된다.

Purpose: As the ratio of breeding canines increases, the proportion of dogs using veterinary services is also increasing. At the same time, the number of patients has increased to treat cancer which of the number one cause of death for canines. In the case of radiation therapy among the methods of treating cancer in canine was applied equipment that was applied to people. Radiation therapy devices applied to humans were less efficient because of using high energy and were very expensive. Thus, in this study, we would like to evaluate the applicability of brachytherapy using low-energy radioisotopes through the measurement absorbed dose in Monte Carlo simulation.
Materials and Methods: MCNPX program was used for simulation. To secure reliability, 192Ir of the brachytherapy sources were measured at the PDD of the actual measurements and simulations. When applying brachytherapy through simulation, phantom of canine was produced for absorbed dose evaluation, and phantom''s model was aimed at small dogs with the highest breeding rate in Korea. The tumor was targeted at skin cancer and breast cancer among the cancers common in dogs. Skin cancer was placed on the upper part of mouth and mold therapy was applied, while breast cancer was applied interstitial therapy for the left caudal side breast. The sources used for brachytherapy were 125I, 192Ir, 103Pd and 169Yb. The measurement of absorbed dose was tumor, normal tissues, and the external. Because radioactive isotopes radiate in the direction of 4π, external exposure could be a problem, so shielding was applied. The shielding was measured with lead and tungsten at 2 mm intervals from 2 mm to 12 mm. In the case of brachytherapy, the treatment room was simulated and the absorbed dose was measured outside of the treatment room for comparative evaluation.
Result: In order to secure reliability, the difference in the value of the PDD measurement results was insignificant, but the beam quality of 192Ir was the same in the actual measurement and simulation. In the application of brachytherapy to skin cancer, 192Ir was the highest at 1.76E-12 Gy/#. The treatment time of 192Ir was the shortest when using sources of the same radioactivity, and 103Pd for reported activity was the shortest. The absorbed dose of the tumor increased when using shielding, and the absorbed dose was more increased when using lead. In the case of normal tissues, the highest absorbed dose was found in the mouth adjacent to skin cancer, and decreased absorbed dose according to the distance. In the case of absorbed dose depending on distance, the absorbed dose also decreased as the distance grew. It has been shown that normal tissue and external absorbed dose were reduced when shielding was used. When treated in the treatment room, the absorbed dose outside the front close to the source was higher, and the shielding effect was greater when using lead glass than concrete.
The breast treated in brachytherapy for breast cancer showed the highest dose of 192Ir, and twice the absorbed dose of using one source when using two sources. In the case of treatment time, 192Ir was found to be the shortest treatment time for the same radioactivity as skin cancer, and 103Pd was the shortest for reported activity. The absorbed dose of the tumor increased when using shielding, and the absorbed dose was more increased when using lead, the same as skin cancer. For normal tissues, the highest dose was found in the right side breast adjacent to the source, and the use of two sources was the same. In the case of absorbed dose over distance, it was shown that the dose decreased exponentially as the distance grew. Applying shielding has been shown to reduce absorbed dose from normal tissue and outside. When treated in the treatment room, the absorbed dose from the right outside using concrete was the highest.
Conclusion: It was confirmed that brachytherapy for the tumors of canine can be treated through sufficient dosimetry. In addition, normal tissue and external exposure can be reduced through proper use of shielding and treatment room when applying brachytherapy. In addition, the use of shielding can reduce the treatment time and increase the therapeutic ratio. However, the types and conditions of tumors vary, and there are differences in prescription doses depending on dose rates when applying brachytherapy. Therefore, it is thought that proper source, quantity, and shielding should be used for brachytherapy for cancer in canines.