Abstract
Intensity-modulated radiotherapy(IMRT) have the ability to provide better dose conformity and sparing of critical normal tissues than three-dimensional radiotherapy(3DCRT). Especially, with the benefit of health insurance in 2011, its use now increasingly in many modern radiotherapy departments. Also the use of linear accelerator with high-energy photon beams over 10 MV is increasing. As is well known, these linacs have the capacity to produce photonueutrons due to photonuclear reactions in materials with a large atomic number such as the target, flattening filters, collimators, and multi-leaf collimators(MLC). MLC-based IMRT treatments increase the monitor units and the probability of production of photoneutrons from photon-induced nuclear reactions. The purpose of this study is to quantitatively evaluate the dose of photoneutrons produced from 3DCRT and IMRT technique for Rando phantom in cervical cancer. We performed the treatment plans with 3DCRT and IMRT technique using Rando phantom for treatment of cervical cancer. An Rando phantom placed on the couch in the supine position was irradiated using 15 MV photon beams. Optically stimulated luminescence dosimeters(OSLD) were attached to 4 different locations (abdomen, chest, head and neck, eyes) and from center of field size and measured 5 times each of locations. Measured neutron dose from IMRT technique increased by 9.0, 8.6, 8.8, and 14 times than 3DCRT technique for abdomen, chest, head and neck, and eyes, respectively. When using IMRT with 15 MV photonbeams, the photoneutrons contributed a significant portion on out-of-field. It is difficult to prevent high energy photon beams to produce the phtoneutrons due to physical properties, if necessary, It is difficult to prevent high energy photon beams to produce the phtoneutrons due to physical properties, if necessary, it is need to provide the additional safe shielding on a linear accelerator and should therefore reduce the out-of-field dose.
세기조절방사선치료는 기존의 3차원입체조형방사선치료보다 표적체적에 최적의 선량분포를 구현하면서 주변 정상조직에 들어가는 선량을 최소화할 수 있는 치료기법으로 현재 임상에서 많은 각광을 받고 있다. 특히 2011년 국민건강보험으로 인정되면서 그 이용이 대폭 증가하고 있는 추세이다. 또한 10 MV 이상의 고에너지 광자선에 대한 방사선 치료 이용이 증가하였고, 이러한 광자선은 타겟, 편평화여과기, 콜리메이터, 그리고 다엽콜리메이터와 같은 원자번호가 높은 물질과 광핵반응을 통하여 광중성자가 발생하게 된다. 특히 다엽콜리메이터 기반의 세기조절방사선치료는 MU를 증가시켜, 결국 광핵반응에 의한 광중성자 발생률을 증가시키게 된다. 이에 본 연구에서는 Rando 팬텀을 이용한 자궁경부암의 방사선치료에 있어 3차원입체조형방사선치료와 세기조절방사선치료 시 발생되는 광중성자의 선량을 정량적으로 평가하였다. 자궁경부암 치료를 위해 Rando 팬텀을 이용하여 3차원입체조형치료계획과 세기조절방사선치료 계획을 수립하였다. 치료실에 Rando 팬텀을 셋업 하였고, 광자극 발광선량계를 복부, 흉부, 경부, 그리고 미간의 표면에 부착한 후 치료계획을 기반으로 15 MV 광자선을 조사시켰다. 측정은 각 측정위치에서 5회 반복 시행하였다. 세기조절방사선치료로부터 측정된 광중성자의 선량을 3차원입체조형방사선치료와 비교했을 때, 복부, 흉부, 경부, 그리고 미간 측정 위치에서 각각 9.0 배, 8.6 배, 8.8 배, 그리고 14 배로 많이 발생함을 확인할 수 있었다. 이는 15 MV 광자선을 이용한 세기조절방사선치료가 조사야 밖에서 상당한 양의 광중성자를 발생시킴을 알 수 있었다. 의료용선형가속기의 물리적인 특성상 광중성자의 발생을 원천적으로 차단하기는 어렵겠지만 의료의 질적인 면이나 암 환자의 삶의 질 향상을 위해서 조사야 외 불필요하게 영향을 받는 정상조직에 대해서는 적절하게 보호할 수 있는 방안이 모색 되어야 하겠다.