적층구조의 3차원 콜리메이터

3D Stacked Radiation Collimator

2차원 방향으로 납을 이동하여 방사선 세기를 조절하는 기존의 다엽콜리메이터와는 다른 방식으로 고안 된 3차원 콜리메이터를 개발하였다. 3차원 콜리메이터는 복잡한 기하학적 구조에 방사선 조사에 있어 실시간으로 선량을 변화 할 수 있다. 3차원 콜리메이터는 정육면체 구조로 이를 구성하는 각각의 복셀화된 콜리메이터는 모터와 납으로 연결되어 있다. 각각의 프레임은 컴퓨터로 코딩된 FPGA 신호를 회로에 전달하여 계획대로 개별적으로 움직일 수 있다. 여러 가지 복잡한 기하학적 구조를 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하여 결과를 도출하고 직접 실험한 결과를 비교 분석 하였다.

Multileaf collimators whose Pb leaves are moving in two-dimensional directions have been used. We propose a different concept three-dimensional (3D) collimator with 3D shape that is automatically changeable to modulate the radiation dose even for complex tumors in real time. A voxel collimator, including a hinged Pb plane and a 3D assembly of many voxel collimators, was used. In each frame rotation axis, a motor, which was controlled by a circuit with field-programmable gate array (FPGA) board connected with computer, was operated according to a predetermined plan. Simulations of that, which are generally used for planning, were performed and compared with experimental results.