Dose calculation and verification for external beam therapy 귀국보고회 ESTRO(유럽방사선종양학회) 주관 교육프로그램 참석 Dose calculation and verification for external beam therapy 2007.6.29 의료기기평가부 방사선표준팀 임천일

ESTRO 주관 교육프로그램 참석 일 정 : 2007. 4. 27. ~ 5. 5. 방문국 : 헝가리, 부다페스트 일 정 :  2007. 4. 27. ~ 5. 5. 방문국 : 헝가리, 부다페스트 출장자 : 방사선표준팀 보건연구사 임천일 개 요 : ESTRO (유럽방사선종양학회)에서 주관하는 교육프로그램에 참석하여 치료방사선 선량계산 및 검증 관련 기술습득

ESTRO에서는 유럽의 radiation oncologist 및 medical physicist를 대상으로 방사선치료와 관련된 교육프로그램을 매년 제공하고 있음 (07년도 : 18개 course 운영) Dose calculation and verification for external beam therapy COURSE AIM • Review of therapy beam physics and beam modelling. • Review of absolute and relative dose calculation methods. • Review of dose verification methods. TARGET GROUP The course is mainly aimed at and recommended for radiotherapy physicists, medical radiation physicists or science graduates with a basic knowledge of radiation physics. The participants should have a basic physics knowledge.

Training program: Teaching staffs: 1. Beam characterization and dosimetry protocols 2. Dose calculation for photon and electron beams 3. Dose verification Teaching staffs:  D. Georg (Medical University Vienna, Course Director) J. Izewska (IAEA) B. Mijnheer (The Netherlands Cancer Institute) J. Olofsson (University Umea) M. Mania (TomoTherapy Inc.) A. Ahnesjo (Nucletron Scandinavia) Course Co-ordinator: F. El Grandi (ESTRO)

1. Beam characterization and dosimetry protocols - Treatment head physics : 방사선치료기 중 선형가속기의 방사선 방출원리, 빔의 특성, MLC (Multi leaf collimator)의 design 및 특성 등 기초 이론에 대한 교육. - Separation of head and phantom scatter : 치료방사선량 측정시 치료기 head 및 팬텀에 의해 산란된 빔에 의한 영향 및 측정시 보정을 위한 방법 소개 - Dosimetry protocols (IAEA TRS 398, 381, 277) : 국제원자력기구의 치료방사선 선량측정 프로토콜에 대한 교육과 국제원자력기구 선량보증 프로그램에 대해 소개하였으며, 유럽의 상당수 기관이 현재까지도 에어커마 측정을 기반으로 한 선량측정 프로토콜 (TRS-277)을 사용하고 있어서 물 흡수선량 측정 프로토콜 (TRS-398)의 장점 소개 및 사용 권고 - Beam modelling : 방사선과 물질의 반응을 이론적 또는 실험적으로 계산함으로서 측정이 어렵거나, 측정값과 차이가 큰 경우의 원인을 규명하기 위해 사용할 수 있는 방안을 소개. Monte Carlo methods, Kernel-based methods,  empirical methods (Factor based method)

2. Dose calculation for photon and electron beams - Factor based models for MU calculation : ESTRO booklet No. 6 "Monitor unit calculation for high energy photon beams"를 기반으로 open beam, wedged beam, blocked beam에 대한 monitor unit 계산 방법 교육 - Dose calculation and optimization in IMRT : IMRT의 선량 계산 및 검증시 고려해야할 영향 (MLC의 rounded leaf penumbra, tongue and groove effect)과 small field에 대한 dosimetry에 영향을 미칠 수 있는 인자들(detector size, detector alignment, leaf setting validation) 소개 - Practical sessions : factor-based MU calculation (ESTRO formalism), and dosimetry protocols (TRS-277, TRS-398)

Homework for practical sessions

ESTRO Booklet No.6

3. Dose verification - Procedures for conventional and advanced treatment techniques : 최근 급속히 그 사용이 늘고 있고 많은 연구가 진행중인 IMRT 및 IGRT 소개. IMRT는 일반 치료에 사용하는 선량보다 더 많은 선량을 사용하고 있어 정상조직 및 위험장기의 피폭을 줄이기 위해 철저한 QA가 필요. IMRT 및 IGRT 등 최신 치료기법을 적용하기 위해 machine QA를 강화해야 하며, IMRT의 경우 RTP 계산 결과를 별도의 MU 계산과 함께 측정을 통해 검증할 것을 강조 - Experimental methods for IMRT verification: IMRT의 선량 검증을 위해 사용하고 있는 QA phantoms, ionization chambers, film, portal dosimetry, in vivo dosimetry에 대해 소개. 현재 치료기에 부착된 image plate를 이용 방사선량을 평가하는 portal dosimetry, diode detector를 환자의 표면에 부착한 후 선량환산을 통해 장기내의 선량을 계산하는 in vivo dosimetry에 대한 연구가 진행중임.

3. Dose verification (Continued) - Dosimetry audits : IAEA의 audit program의 절차 및 결과에 대해 소개하였으며, 유럽 (EQUAL) 및 미국 (RPC)의 선량보증 동향을 소개하였음. 유럽의 경우 IAEA와 비교할 때 한 단계 개선된 선량보증 프로그램을 적용하고 있음. 즉 방사선 조사영역 (Field size)을 변화시킨 조사결과와 wedge factor 점검 등 비기준 조건에서의 선량을 추가로 점검하고 있음. 미국의 경우 TLD 및 film을 이용하여 IMRT의 방사선량을 점검하고 있음

Summary 1. 주요내용 요지 ESTRO 교육과정에 참가하여 “치료방사선 선량계산 및 검증” 기술 습득 ○ 치료방사선의 특성 및 측정 프로토콜 습득 ○ 광자선 및 전자선의 선량계산 방법 습득 ○ 방사선치료에 사용되는 방사선의 검증 방법 습득 2. 건의사항 ○ 유럽에서는 지속적인 교육과 품질보증 결과의 외부점검을 제도화하고 있음. 국내에서는 의료기관의 자체적인 품질보증에만 의존하고 있어 선진화된 관리체계의 도입이 필요함. ○ 의학물리사의 교육을 위한 체계적인 교육프로그램이 마련되어 있지 않은 상태이며, 상당수의 의학물리사는 보수교육에 참여하고 있지 않아 제도의 정비가 필요함

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