ICRP 메시형 표준 전산팬텀의 물리모델에 의한 흡수선량 계산

• 영문명: Calculation of Absorbed Dose to the ICRP Mesh-Type Reference Computational Phantom from Physics Models
• 발행기관: 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회)
• 저자명: 이준성(Jun-Seong Lee) 김양수(Yang-Soo Kim) 이선영(Sun-Young Lee)
• 간행물 정보: 『방사선기술과학』제48권 제1호, 65~73쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 의약학 > 방사선과학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.02.28

국문 초록

Geant4 코드의 물리모델은 선량 계산에 대한 물리적 상호작용을 설명한다. 본 논문은 계산 평가를 위해서 성인 남성 메시형 표준 전산팬텀을 몬테카를로 전산모사를 이용하여 물리모델의 영향을 연구하였다. Varian사의 선형가속기에 의한 6 MV와 10 MV 광자선을 사용하여 이상적인 조사 조건하에 조직 및 기관에 흡수되는 선량을 계산하였다. 몬테카를로 방법인 Geant4 코드를 사용하여 계산하였으며 국제방사선방호위원회(ICRP) 145 간행물에서 발행된 메시형 표준 전산팬텀을 이용하였다. 멀티스레드 모드로 컴파일을 하였으며, 8개의 조직 및 기관의 팬텀을 계산하도록 전자기 물리모델 중에서 Livermore와 Penelope을 사용한 과정들을 설정하였다. 팬텀은 진공 내에 놓여 있는 것으로 가정하였으며, 팬텀의 전신에 넓은 평행한 빔을 전후방향으로 조사하였다. 각 실험에서 10⁷ 초기입자수를 사용하였다. 물리모델 사이의 통계 분석은 독립표본 t-검정을 통해 분석하였다. 8개의 조직 및 기관 즉, 골반 겉질뼈, 골반 해면골, 소장벽, 직장벽, 전립선, 피부 몸통, 방광벽, 방광 내용물 부위의 흡수선량을 계산하였다. 6 MV 에너지에 대해서 Livermore 물리모델 설정으로 계산한 결과값은 8.663E-05에서 2.030E-04 pGy로 획득되었다. Penelope 경우의 결과값은 8.634E-05에서 2.050E-04 pGy로 계산되었다. 6 MV 에너지에서 두 개의 물리모델 Livermore와 Penelope의 평균값 차이를 분석했을 때 유의확률은 0.05 이상으로 유의한 차이를 보이는 결과값은 없었다. 10 MV 에너지는 실험한 두 물리모델에 대해서 유의확률이 0.05 이상으로 통계적으로 유의한 차이를 보이는 결과는 없었다. 본 연구는 특정한 전산모사 적용에 있어서 두 개의 전자기 물리모델은 호환이 가능할 수 있는 것으로 보인다.

영문 초록

Physics models in Geant4 account for physical interaction on dose calculations. The objective was to investigate the effect of physics models with monte carlo simulated the adult mesh-type reference computational phantom for evaluation. For idealized external irradiation by an Varian linac in 6 MV and 10 MV photons, organ or tissue absorbed doses were computed for phantom released in ICRP (International Commission on Radiological Protection) Publication 145, which calculated with the Geant4 monte carlo code. The multi threaded design were done and processes used in electromagnetic physics lists Livermore and Penelope were set to calculate this phantom for 8 organs or tissues. The phantom was assumed to be placed in a vacuum and irradiated by broad parallel beams in AP (anterior-posterior) direction, incident to the phantom. 10⁷ histories were simulated for each test. The association between physics models was analyzed by using independent t-test. The values of absorbed doses obtained with Livermore model in 6 MV photon ranged from 8.663E-05 to 2.030E-04 pGy for pelvis of cortical and spongiosa, small intestine wall, rectum wall, prostate, skin of trunk, urinary bladder wall, and urinary bladder contents. With Penelope, the values of absorbed dose were from 8.634E-05 to 2.050E-04 pGy. The results were not significantly different for the test (p>0.05) when analysis is implemented with two physics models. For 10 MV, there were found to be no statistically significant difference (p>0.05). These data support the idea that two electromagnetic models can be compatible in specific simulation applications.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 재료 및 방법

Ⅲ. 결 과

Ⅳ. 고 찰

Ⅴ. 결 론

REFERENCES

키워드

메시형 표준 전산팬텀 물리모델 흡수선량 외부 조사 몬테카를로 전산모사 Mesh-Type Reference Computational Phantom Physics Models Absorbed Doses External Irradiation Monte Carlo Simulation