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  • [IEEE] Feasibility of a 64-Channel Scintillation Fiber System for Real-Time Monitoring of Dwell Positions and Dwell Times of High-Dose-Rate Brachytherapy Sources

    [IEEE] Feasibility of a 64-Channel Scintillation Fiber System for Real-Time Monitoring of Dwell Positions and Dwell Times of High-Dose-Rate Brachytherapy Sources고선량률 근접방사선치료 실시간 모니터링을 위한 64채널 신틸레이터 계측기 개발

    KIRAMS, 연세의대 / 권나혜, 김진성, 최상현*, 김동욱*

  • 출처
    IEEE
  • 등재일
    2021 16 December
  • 저널이슈번호
    730 - 740
  • 내용

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    Abstract

    A 64-channel scintillation fiber-based real-time monitoring system (SFRMS) was developed and evaluated to verify the dwell position and dwell time of the radioactive source in high-dose-rate brachytherapy. The measurement system consists of 64 sensors installed around a tandem applicator. The distal end of the readout system was fiber-optically connected to the measurement system. The data readout system consisted of a photomultiplier tube and a measurement and automation explorer. The SFRMS accuracy was evaluated in terms of dwell position, output linearity, and dwell time using an afterloader with a 192 Ir source. Additionally, a Gafchromic EBT3 film was inserted into the applicator to compare fiber measurements. Furthermore, a clinical treatment plan and silicon-based anthropomorphic phantom were utilized to evaluate the accuracy of the dwell positions and dwell times of the source in a situation mimicking a real treatment. The measured output signals from each sensor were fit with Gaussian and inverse-square functions to determine the exact source dwell positions. The difference in dwell position between the plans and the estimated data was −0.63 ± 0.25 mm for the Gaussian fitting and 0.72 ± 0.26 mm for the inverse-square fitting. The difference in dwell time between the plans and the estimated data was within 0.1 sec. For the measurements of the clinical plan on the silicon-based anthropomorphic phantom, the difference in dwell position between the plans and the estimated data was less than 0.88 ± 0.29 mm for the Gaussian fitting and less than 0.85 ± 0.36 mm for the inverse-square fitting. The SFRMS can accurately detect source dwell positions and dwell times and provide real-time output.

     

     

    Affiliation

    Na Hye Kwon; Jinsung Kim; Ju Hye Kim; Sang Hyoun Choi ; Dong Wook Kim

    Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, Seoul, South Korea; Yonsei University College of Medicine

     

  • 연구소개
    고선량률 근접치료에서는 방사성 선원을 이용하여 환자의 인체 내부에서 직접 방사선을 전달하여 치료하는 방식을 사용하고 있습니다. 하지만 현재의 근접치료용 QA (Quality Assurance 품질보증) 체계에는 실제 선원의 위치와 머무는 시간의 정확성을 실시간으로 확인할 수 있는 장치가 없습니다. 본 연구를 통해 환자의 안전을 증진시킬 수 있는 실시간 모니터링 시스템을 개발하였습니다.
  • 편집위원

    고선량률 근접방사선치료에서 삽입기구(applicator) 내 방사성선원의 머무름 위치와 시간의 정확성과 재현성은 중요한 요소이다. 본 연구에서는 64채널 섬광섬유 기반 실시간 모니터링 시스템(SFRMS)을 개발하여 치료 계획된 선원의 머무름 위치와 시간을 측정 및 성능 평가를 통하여 치료 전 환자별 계획 확인 또는 일상적인 기계적 점검을 위한 품질보증장치의 유용성을 제시하였다. 향후 삽입기구 및 섬광섬유 크기 등 보다 고도화한다면 임상 적용에 매우 유익할 것으로 기대된다.

    2022-04-05 13:50:11

  • 편집위원2

    근접방사선치료에서 치료 전에 선원의 위치와 머무는 위치를 확인하는 데 이를 섬광섬유를 이용해서 쉽게 확인할 수 있는 편리한 방법을 제안한 논문이며 매우 흥미롭다.

    2022-04-05 13:54:21

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