다양한 조사법에서 등선량 분포곡선에 영향을 주는 인자

방사선 치료에서 등선량 분포곡선은 종양 치료의 효과성을 높이는 중요한 요소입니다. 이 곡선은 다양한 인자에 의해 영향을 받으며, 특히 광자선의 에너지, 조사 면의 크기, 쐐기 필터의 사용 등은 심부선량과 저선량 영역의 분포에 큰 영향을 미칩니다. 이번 글에서는 1문 조사법, 2문 조사법, 3문 조사법 및 운동 조사법 등에서 각 인자가 등선량 분포곡선에 미치는 영향을 알아봅시다.

 

다양한 조사법에서 등선량 분포곡선에 영향을 주는 인자

 

1문조사법에서 등선량 분포곡선에 영향을 미치는 여러 인자

 

 

광자선 에너지

 

 

심부선량 백분율

 

1문 조사법에서 광자선의 에너지가 증가하면 심부선량 백분율이 높아지며, 이는 동일한 기하학적 조건에서 측정된 결과입니다. 낮은 에너지의 광자선에서는 측방 산란이 상대적으로 커져 저선량 영역이 넓어지는 경향이 있습니다. 예를 들어, 200kV의 X선(고객의 수치인 HVL 1.5 mmCu)에서 측정된 등선량 곡선은 측방에 저선량 영역이 두드러지게 나타납니다.

 

 

고에너지 광자선의 영향

 

22MV와 같은 고에너지 X선에서는 측방 산란이 적고 전방산란이 많기 때문에 저선량 영역이 상대적으로 좁아지며, 이는 저 에너지 X선과 확연한 차이를 보입니다. 이러한 차이는 방사선 치료에서 고려해야 할 중요한 요소로 작용합니다.

 

 

Co-60의 특성

 

Co-60 방사선의 경우, 방사선 출력이 감소하기 때문에 선속 평탄 여과 판을 사용하지 않으면 등선량 곡선이 둥근 모양을 띠게 됩니다. 이때, 측방 산란이 많고 선원 크기의 반음영 효과로 인해 측방에 넓은 저선량 영역을 형성하게 됩니다.

 

 

쐐기 필터(wedge filter)

 

 

쐐기 조사법의 원리

 

쐐기 조사법은 방사선 중에 쐐기형 고 원자번호 물질을 삽입하여 임의의 기울기를 가진 등선량 곡선을 생성하는 방법입니다. 주로 납이 사용되며, 필터는 환자의 피부 면에서 15~20cm 이상 떨어진 위치에 설치하여 피부 장애를 최소화합니다.

 

 

쐐기 등선량 각

 

쐐기 등선량 각은 방사선의 중심축과 쐐기를 삽입한 직선의 교차 각도로 표시되며, 깊이에 따라 변화합니다. 저 에너지 X선에서는 이 현상이 두드러지며, Co-60 감마선에서는 에너지가 증가함에 따라 이 효과가 감소합니다.

 

 

핫 스폿의 개념

 

쐐기 필터를 사용한 등선량 곡선에서 100%가 되는 위치는 광자선의 중심축 상 최대 흡수량의 위치와 일치하며, 쐐기 조사법에서 각 조사 면의 선속 중심축의 교점을 100%로 설정합니다. 핫 스폿은 100% 이상의 고 흡수 선량 영역이 정상조직에 위치할 때 발생하며, 쐐기 등선량 각과 조사 면의 크기에 따라 커지거나 작아질 수 있습니다.

 

 

2문 조사법에서 등선량 분포곡선에 영향을 미치는 여러 인자

 

 

광자선 에너지

 

 

2문 조사법에서 저 에너지 광자선은 팬텀의 표면 근처에서 최대 선량을 가지며, 심부에서는 상대적으로 낮은 선량을 보입니다. 반면, 고에너지 광자선은 팬텀의 중심부에서 균일한 선량 분포를 나타내지만, 표면 흡수 선량은 저 에너지에 비해 적고, 장치의 헤드 및 콜리메이터의 산란선이 표면 흡수 선량에 큰 영향을 미칩니다.

 

 

기타 인자

 

 

조사 면의 크기와 선원-표면 간 거리가 심부선량에 미치는 영향은 그림으로 설명되며, 이는 대향 2문 조사법에서 선량 분포를 최적화하는 데 중요한 요소로 작용합니다. 대향 2문 조사법은 종양 치료에 효과적이며, 종양의 중심부에 적절한 선량을 전달하는 방법으로 많이 사용됩니다.

 

 

3문 조사법에서 등선량 분포곡선에 영향을 미치는 여러 인자

 

 

조사 면의 크기

 

 

3문 조사법에서 조사 면의 크기를 변경할 경우 등선량 분포곡선에 미치는 영향이 큽니다. 조사 면이 커질수록 고선량 영역이 증가하며, 이는 치료의 효과성을 높이는 데 기여할 수 있습니다.

 

 

회전 중심축 위치(S)와 선량 비

 

 

회전 중심축 위치(S)와 선량비의 변화는 등선량 분포곡선에 큰 영향을 미칩니다. S를 Y축에서 상하로 이동시키고 선량 비를 조정함으로써 90% 등선량 분포곡선의 형태가 변화함을 알 수 있습니다. 이는 치료 계획 시 중요한 고려 사항이 됩니다.

 

 

광자선 에너지

 

250KV의 저에너지 X선에선 선량이 심부까지 충분히 전해지지 않기 때문에 적정한 선량 분포를 얻을 수 얻습니다. 광자선의 에너지가 커질수록 50% 등선량 분포곡선이 고선량 영역으로 이동하여 용적 선량이 적어진다.

 

 

운동 조사법이 등선량 분포곡선에 미치는 영향

 

 

조사면

 

 

회전조사법에서 조사 면의 폭과 길이는 등선량 분포곡선에 미치는 영향이 큽니다. 조사 면의 폭이 커짐에 따라 고선량 영역이 확대되고, 조사 면의 길이도 일정한 영향을 미칩니다.

 

 

팬텀의 크기와 형태

 

 

 

팬텀의 크기와 형태가 등선량 분포곡선에 미치는 효과는 여러 연구에서 보고되고 있습니다. 팬텀의 크기가 증가하면 고에너지 X선으로 조사하는 것이 더 유리하다는 결과가 나타납니다.

 

 

회전각도

 

 

최대선량

 

360° 회전조사법에서 회전중심과 최대선량의 위치는 팬텀의 형태가 원주가 아니더라도 팬텀 중앙의 회전중심의 흡수 선량이 최대 흡수 선량 영역에 해당합니다. 반면 360° 이하의 회전 각도로 조사할 경우, 최대선량의 위치가 회전중심의 상부에 존재하게 됩니다.

 

 

등선량 분포곡선의 모양

 

등선량 분포곡선의 형태는 진자 조사법에서 회전 각도에 따라 변화합니다.

 

 

회전중심 위치의 변화

 

 

회전중심이 팬텀의 중심에 없을 경우, 각 회전 각도에 따라 방사선 흡수가 다르게 나타나 etalon량분포곡선이 변하게 됩니다. 360° 회전 조사법에서는 최대선량이 회전중심에서 조직 흡수가 작은 방향으로 이동하는 경향이 있습니다.

 

 

반음영 효과

 

 

기하학적 반음영의 크기가 선량 분포에 미치는 영향은 치료 계획 시 고려해야 할 중요한 요소입니다. 큰 반음영은 선량 분포를 변화시켜 치료 효과에 영향을 줄 수 있습니다.