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표제지

목차

논문개요 8

제1장 서론 10

제2장 이론적 배경 12

제1절 중합체 겔의 특성 12

제2절 중합체 겔 선량계의 선량교정 (calibration) 14

제3절 뇌종양환자 모사 팬텀 제작 14

제3장 재료 및 방법 17

제1절 뇌종양 환자 모사 팬텀 제작 17

제2절 중합체 겔의 합성 18

제3절 겔, 필름을 이용한 선량반응 비교 20

제4절 세기조절 방사선 치료의 치료계획 21

제4장 결과 및 고찰 24

제1절 각 선량계의 선량 반응 곡선 24

제2절 세기조절 방사선치료의 선량분포 평가 29

제5장 결론 42

참고문헌 43

Abstract 47

표목차

〈표 1〉 1.5 T에서 획득한 중합체 겔 선량계와 EBT 2 필름의 선량 반응곡선 비교. 28

〈표 2〉 목표 모양별 선량계와 치료계획 간의 선량프로파일 차이 비교. 41

그림목차

〈그림 1〉 방사선 조사에 의한 단량체의 구조적 변화. 13

〈그림 2〉 (a) 뇌종양 환자를 모사한 팬텀을 실험에 사용되는 모습, (b) 팬텀 내부에 장착되는 필름과 겔 선량계의 고정 팬텀, (c) 겔 선량계가 팬텀에 장착된 모습, (d), 필름이 팬텀에 장착된 모습. 16

〈그림 3〉 정상산소 중합체 겔 선량계의 조성비와 합성과정 19

〈그림 4〉 (a) 세기조절 방사선 치료의 치료계획과 방사선 조사를 위한 준비과정, (b) 실험을 위한 전산화 치료계획. 23

〈그림 5〉 TE 시간의 변화에 따른 중합체 겔 선량계의 MRI 영상. 25

〈그림 6〉 중합체 겔 선량계의 선량 반응 곡선. 26

〈그림 7〉 EBT 2 필름의 선량 반응 곡선. 27

〈그림 8〉 마름모 모양의 목표의 중합체 겔 선량계와 치료계획상의 선량분포 비교 30

〈그림 9〉 C모양 목표의 중합체 겔 선량계와 치료계획상의 선량분포 비교 31

〈그림 10〉 C모양 목표의 필름과 치료계획상의 선량분포 비교 32

〈그림 11〉 S모양 목표의 중합체 겔 선량계와 치료계획상의 선량분포 비교 33

〈그림 12〉 S모양 목표의 필름과 치료계획상의 선량분포 비교 34

〈그림 13〉 마름모 모양의 목표의 중합체 겔 선량계와 치료계획상의 X-축 선량프로파일 비교 35

〈그림 14〉 마름모 모양의 목표의 중합체 겔 선량계와 치료계획상의 Y-축 선량프로파일 비교 36

〈그림 15〉 C모양 목표의 중합체 겔 선량계와 필름, 치료계획상의 X-Axis 선량프로파일 비교 37

〈그림 16〉 C모양 목표의 중합체 겔 선량계와 필름, 치료계획상의 Y-Axis 선량프로파일 비교 38

〈그림 17〉 S모양 목표의 중합체 겔 선량계와 필름, 치료계획상의 X-Axis 선량프로파일 비교 39

〈그림 18〉 S모양 목표의 중합체 겔 선량계와 필름, 치료계획상의 X-Axis 선량프로파일 비교 40

초록보기

 세기조절 방사선 치료 (Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)는 선량의 변화가 급격하게 일어나고 분포 또한 복잡하여 매 환자마다 치료 전 선량 전달 정도관리 (Delivery Quality Assurance, DQA)를 시행하여야 한다.

하지만 현재 주로 사용하고 있는 선량계로는 3차원적 선량분포 분석이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 위와 같은 문제를 해결하고자 조직등가 물질로 이루어진 중합체 겔 선량계 (Polymer Gel Dosimeter)를 자기공명영상(MRI Image)으로 분석하여 GAFCHROMIC EBT2필름과의 비교를 통해 중합체 겔의 세기조절방사선치료(IMRT)의 선량분포 특성을 분석하였다.

이를 위하여 Gelatin, methyacrylic acid (MAA), hydroquinone(HQ), tetrakis hydroxymethyl phosphonium chloride(THPC)를 이용하여 중합체 겔 선량계 합성하고, 뇌종양 환자를 모사한 아크릴 팬텀에 장착하여 실험하였다. 중합체 겔의 선량반응 특성 실험을 위해 2300/CD(VARIAN, USA)6MV x-ray로 중합체 겔 팬텀의 중심에 0, 2, 4, 6, 8, 10, Gy를 조사 후 자기공명 영상을 촬영하여 T2 이미지는 얻었다. GAFCHROMIC EBT2 필름은 위, 아래로 5 cm 의 고체 팬텀을 놓고, 선원-회전축 거리를 100 cm로 맞춘 후, 2300/CD(VARIAN, USA)의 6MV X-ray를 이용하여 중합체 겔과 동일한 선량이 흡수되도록 방사선을 조사 후 EPSON 10000XL 필름 스캐너를 이용하여 흑화도를 얻었다. 중합체 겔 선량계의 선량반응 선형성은 0.9815, GAFCHROMIC EBT2 필름 의 선량반응 선형성은 0.9865로 나타났다.

치료계획 시스템에 의해 계산된 결과와 겔, 필름 선량계를 이용하여 측정된 선량분포, X, Y 축 프로파일, 중심부분의 선량 히스토그램을 통하여 선량분포 특성을 분석하였다. 각 축에서 겔 선량계는 평균 39.2, 63.1%의 차이를 보였고, 필름은 36.4, 48.5%의 차이를 보였다.

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