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연구배경: 세기조절방사선치료와 같이 고선량을 암조직에 정밀하게 전달할 수 있는 방사선 치료기술이 개발됨에 따라, 보다 정확한 선량평가 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선형가속기에서 발생된 광자선의 물질투과율 정보를 통해 간접유도방식으로 에너지스펙트럼을 예측할 수 있는 기술의 개발을 목적으로 한다. 재료 및 방법: 의료용 선형가속기를 사용한 측정과 몬테칼로 전산모사를 통해 감쇠물질의 두께에 따른 X-선의 투과율이 평가되었으며, 이와 더불어 단일에너지에 의한 이온함의 반응함수가 결정되었다. 최종적으로 Unfolding 방법을 사용하는 HEOROW 프로그램을 통해 고선량률의 치료용 선형가속기에서 발생된 광자선의 에너지스펙트럼이 유도되었다. 본 연구에서 실험을 위해 Elekta Synergy Flatform 선형가속기가 사용되었으며, 몬테칼로 방법을 사용하는 Geant4 전산모사 프로그램이 사용되었다. 결과 및 논의: 감쇠물질의 두께에 따른 X-선 투과율과 몬테칼로 전산모사를 통해 계산된 X-선 투과율의 비교 결과 0.43%의 평균제곱근오차가 확인된다. 물질투과정보를 통해 간접적으로 유도된 에너지스펙트럼은 몬테칼로 전산모사를 통해 직접적으로 계산된 에너지스펙트럼과 비교분석 되었으며, 피크위치 및 평균에너지의 오차가 각각 0.066 MeV와 0.03 MeV로 평가되었다. 하지만 보다 정확한 에너지스펙트럼을 예측하기 위해서는 다양한 감쇠물질의 사용과 에너지스펙트럼 유도프로그램의 정밀도 향상을 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 결론: 본 연구를 통해 확인된 물질투과율 기반의 에너지스펙트럼 측정 기술은 에너지가 높고 선량률이 높기 때문에 광자선을 직접적으로 측정하는 것이 제한적인 의료용 선형가속기에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
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참고문헌 (11)
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동경래 / 2010 / 4D-CT와 호흡동조시스템을 이용한 간암 환자의 방사선치료 표적 움직임 분석 / 방사선방어학회지 35(2):63~68
이정옥 / 2012 / ANALYSIS BY SYNTHESIS FOR ESTIMATION OF DOSE CALCULATION WITH gMOCREN AND GEANT4 IN MEDICAL IMAGE / 방사선방어학회지 37(3):146~148
Med. Phys / 1994 / AAPM code of practice for radiotherapy accelerators: Report of AAPM Radiation Therapy Task Group No. 45 / Med. Phys 21(7):1093~1121
Stathakis S / 2012 / Accuracy of the small field dosimetry using the Acuros XB dose calculation algorithm within and beyond heterogeneous media for 6 MV photon beams / International Journal of Medical Physics, Clinical Engineering and Radiation Oncology 1:78~87
Huang PH / 1981 / Spectral characterization of 4 MV bremsstrahlung by attenuation analysis / Med. Phys 8(3):368~374
이정옥 / 2012 / ANALYSIS BY SYNTHESIS FOR ESTIMATION OF DOSE CALCULATION WITH gMOCREN AND GEANT4 IN MEDICAL IMAGE / 방사선방어학회지 37(3):146~148
Med. Phys / 1994 / AAPM code of practice for radiotherapy accelerators: Report of AAPM Radiation Therapy Task Group No. 45 / Med. Phys 21(7):1093~1121
Stathakis S / 2012 / Accuracy of the small field dosimetry using the Acuros XB dose calculation algorithm within and beyond heterogeneous media for 6 MV photon beams / International Journal of Medical Physics, Clinical Engineering and Radiation Oncology 1:78~87
Huang PH / 1981 / Spectral characterization of 4 MV bremsstrahlung by attenuation analysis / Med. Phys 8(3):368~374
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