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さまざまな放射線治療線量計算方法の精度における異なる肺密度の影響

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さまざまな放射線治療線量計算方法の精度における異なる肺密度の影響

The effect of different lung densities on the accuracy of various radiotherapy dose calculation methods: Implications for tumour coverage.
Radiother Oncol. 2009 Mar 16. [Epub ahead of print]
Aarup LR, Nahum AE, Zacharatou C, Juhler-Nottrup T, Knoos T, Nystrom H, Specht L, Wieslander E, Korreman SS.
Department of Radiation Oncology, Rigshospitalet, Copenhagen University Hospital(デンマーク コペンハーゲン)

目的:体幹部定位放射線治療(SBRT)の状況下で肺腫瘍包括度に関してさまざまな線量計算アルゴリズムの能力をモンテカルロ計算と比較検討すること。

対象と方法:バーチャル肺ファントムにおける線量分布を4つの市販治療計画装置(TPS)のアルゴリズムと、もう1つはモンテカルロシステム(EGSnrc)を用いて計算した。さまざまな肺膨張の程度に対する標的線量計算におけるそれらのアルゴリズムの能力を比較した。ファントムは立方体の「躯幹」と「肺」、中心部の直径2cmの球形の「腫瘍」からなる(躯幹と腫瘍は単位密度)。肺組織には0.01、0.1、0.2、0.4、1g/cm3の5つの濃度を当てはめた(ρlung)。4門照射での治療計画で各ρlung値に対する6MV, 18MVのナロービーム(narrow beam)で計算した。Varian Eclipsのペンシルビームコンボルーション(Pencil Beam Convolution:PBC[Ecl])とAnalytical Anisotropic Algorithm(分析的異方性アルゴリズム:AAA[Ecl])とOncentra MasterPlanのペンシルビームコンボルーション(PBC[Ecl])とCollapsed Cone Convolution(CCC[OMP])アルゴリズムを検討した。

結果:ρlungを0.4 g/cm3から0.1 g/cm3まで変化させたとき、モンテカルロ計算では標的線量は6MVで89.2%から74.9%に、18MVで83.3%から61.6%まで減少したが(両計算アルゴリズムで均一な場合の最大線量)、ペンシルビームアルゴリズムでは両方とも標的線量の中央値は事実上、肺濃度とは独立したものであった。

結論:ペンシルビームアルゴリズムでは両方とも標的線量を過大に評価しており、ρlungが減少するにつれて、より過大評価していた。標的線量に関しては、AAA(Ecl)とCCC(OMP)アルゴリズムが適切な代替手法と考えられる。

PMID: 19297051

平 栄(放射線腫瘍科) 訳

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