12 1 体幹部定位放射線治療の技術的問題点 ~ 動体追跡照射における体幹部定位放射線治療 ~ 北里大学病院江川俊幸 KITASATO UNIVERSITY HOSPITAL 1 1

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まいえけいれい
6 years ago
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1 体幹部定位放射線治療の技術的問題点 ~ 動体追跡照射における体幹部定位放射線治療 ~ 北里大学病院江川俊幸 1 1

2 動体追跡照射 RTRT Real-time Tracking Radio Therapy Gold Marker 1.5mm RTRT SYSTEM MITSUBISHI LINAC MHCL-15TP MITSUBISHI 位置確認透視装置 SHIMADZU 2 2

3 動体追跡照射とは? 病巣の近傍に金属 ( 金 ) マーカを埋め込み呼吸による病巣の動きをマーカで捕らえ照射病巣の動きとマーカの動きが同じであることが前提に成り立つ照射病巣に対しての位置精度が優れる 3 3

4 原理 ( 迎撃照射 ) 病巣照射時マーカ位置計画時マーカ位置 Beam on Beam off 4

5 動体追跡照射の流れ QA,QC シミュレーション患者診察気管支鏡 No Yes RTRT 適応か否か? Yes Yes 金マーカ挿入マーカ同士の重なりに配慮し 4 個挿入 40 分 ~50 分位置決め CT 1 日後 MDCT にて撮影呼気停止吸気停止撮影 20 分 ~30 分治療計画 No 不可により No 他の治療呼吸停止照射 3D 原体照射分割照射など No レーザ治療装置 RTRT システムビーム方向の確認線量検証など 60 分 Yes GTV(CTV) 及びマーカ位置の設定 40 分 ~60 分脱落により No マーカ位置確認 SDCT 10 分 RTRT リニアックグラフィーによる位置照合 20 分 RTRT 20 分 ~40 分 5

6 位置決め治療計画画像取得 6

7 計画画像取得 ( 位置決め CT 撮影 ) MDCT(16 列 ) にて撮影安静呼気停止時で全肺野撮影実際の RTRT 照射時を想定呼吸性移動評価安静吸気停止時で全肺野撮影 ( 吸気時呼気時での呼吸性移動を確認 ) 7 7

8 アイソセンター位置の変化治療計画時のアイソセンター位置と照射時のアイソセンター位置の比較 ( テーブルポジションより算出 ) 左右方向頭尾方向前後方向 A B C D E 位置決め時は照射時に比べ呼吸性移動が大きい声かけによる合図が原因? 8

9 呼吸性移動を考慮した位置決め撮影吸気呼気吸気時撮影息を吐いて止めてくださいではなく赤い所で止めましょうと合図呼吸量モニタリング装置を使用照射時の呼吸状態を想定した呼吸管理患者自らが呼吸量をコントロールできる ( 患者参加型装置 ) 9

10 治療計画 planning 10

11 治療計画基本ビーム 5 門照射 (coplanar3 門 non-coplanar2 門 ) 1200cGy/day 4 回 Total 4800cGy 患側側でビーム処方を基本例 coplanar ビーム non-coplanar ビームスターを形成するように計画 11

12 治療計画治療計画 : 安静呼気停止時の CT 画像にて Plan 病巣 = GTV (CTV) GTV (CTV) + IM + SM = PTV (IM + SM =1.0cm) PTV+ リーフマージン (5.0mm)= 照射野 PTV の辺縁線量を確保 12 12

13 治療計画治療計画装置 Pinnacle 不均質補正にて線量計算線量計算アルゴリズム CC Convolution 法 (Convolution/Superposition) 計算グリッドサイズ 2.0~2.5mm 13 13

14 Pinnacle の線量計算アルゴリズム Pinnacle における Convolution はすべて Convolution Superposition 法 1 次線の密度補正と 1 次線が入射した後に発生する散乱線 (2 次散乱 ) の密度補正を考慮して線量計算をおこなう通常の Convolution 法は 1 次線の密度補正は考慮しているが散乱線の密度補正が厳密に考慮されていない散乱線の寄与を考慮する散乱カーネルが密度変化に対して変形されず水中における均一カーネルを使用する例えば肺野などのように組織空気のような密度変化における線量計算が厳密に成されていない Fast Convolve 1 次線および 2 次散乱の密度補正を考慮したコンボリューションスーパーポジション法 Adaptive Convolve に比べ散乱線を計算する上で考慮する放射線の方向が少ないため Adaptive Convolve に比べて線量計算の精度が落ちる Adaptive Convolve ( 通常の治療計画に使用 ) Fast Convolve に比べ散乱線を計算する上で考慮する放射線の方向も多く計算され重畳積分線量計算中において線量グリッドが 4 点ごとにサンプリングされることで計算時間が短縮されるしかし 4 点ごとのサンプリングでは十分に補間しきれない部分 ( 密度変化が激しい部分など ) に関しては自動的に CC Convolution に切り替えて 4 点ごとのサンプリングではなく線量グリッドすべての点がサンプリングされ線量計算をおこなう CC Convolution 重畳積分線量計算において線量グリッドの補間によるサンプリングではなく線量グリッドすべての点をサンプリングした線量計算となる従ってすべての線量グリッドをサンプリングすることから最も精度よく演算されるが線量計算時間も伸びる日立メディコ加藤哲裕氏から提供 14 14

15 動体追跡照射 RTRT 15

16 RTRT 照射 ( 照射前確認 ) CT 撮影で基準となるマーカ位置を確認計画時 1 日目 2 日目 3 日目 4 日目基準金マーカマーカ位置に変動及び脱落があった場合基準となるマーカを変更する必要がある 16

17 マーカ位置の変位やマーカの脱落治療計画時治療初日治療最終日 4 個 2 個 1 個 17 17

18 照射直前確認 ( セットアップ位置 ) リニアックグラフィによりアイソセンター位置 ( 骨格系位置 ) の確認をおこなう ( 正面側面の LG を基準とする ) アイソセンター位置確認後透視システムにて病巣位置 ( 照射位置 ) を確認をおこなう 18

19 照射位置確認 ( ファントム例 ) 病巣位置合わせ基準マーカ位置計画時マーカ位置セットアップ完了! ズレ値の計算テーブル移動量 19

20 RTRT の照射位置確認照射毎ごとに位置を確認 ( 位置合わせ ) をおこなうためセットアップエラーを小さくできる但し三次元的な位置合わせは困難 20

21 QA,QC シミュレーション 21

22 QA,QC 位置精度に関する QA,QC アイソセンター位置の確認 RTRT の計算精度線量精度に関する QA,QC 手計算実測による評価 ( 不均質均質 ) 出力の変動照射シミュレーション 22 22

23 回転中心位置と透視システム中心位置の確認 X X X I.I Gantry Gantry I.I Gantry 2 X 金マーカ I.I I.I X 3 I.I I.I X 4 管球位置 1,2 管球位置 1,3 管球位置 2,4 23

24 回転中心位置と透視システム中心位置の確認アイソセンター位置に直径 1.5mm の金球を正確に配置し全ての透視方向にて撮像し位置計測機能によって計られる金球の三次元座標が 0±1mm であることを確認単位 :mm X Y Z 共通垂線透視位置透視位置透視位置

25 透視システムのキャリブレーション校正用キュービックファントム三次元座標のキャリブレーションをおこない透視装置から得られる金球の三次元座標が ±1mm 以内であることを確認する 25

26 線量評価手計算よる MU 値の評価測定ベース手計算シート使用し RTPS 算出 MU と比較不均質補正時不均質時の effect depth で計算均質補正変換時不均質から均質に変換し体厚の depth で線量計算実測による MU 値の評価均質 depth および不均質 depth で測定 26 26

27 線量評価 ( 手計算との比較 ) 任意 5 門 (coplanar3 門 non-coplanar2 門 ) 1200cGy(240cGy 5 門 )/day 4 回不均質深さ (cm) AP LPO45 RPO45 IROT90 INF IROT90 SUP Total 4800cGy 計画 MU 手計算 MU 線量差 3.1% 0.0% 0.4% 5.1% 4.9% 均質 AP LPO45 RPO45 IROT90 INF30 深さ (cm) IROT90 SUP 計画 MU 手計算 MU 線量差 0.5% 1.7% 1.8% 0.4% 0.7% 27 27

28 1 門あたり 240cGy 不均質線量評価 ( 実測との比較 ) AP LPO45 RPO45 IROT90 INF30 IROT90 SUP40 深さ (cm) 実測 cgy 線量差 3.9% 0.5% 0.9% 5.9% 5.5% 均質 AP LPO45 RPO45 深さ (cm) IROT90 INF30 IROT90 SUP 実測 cgy 線量差 -0.4% -1.4% -1.5% 0.4% 0.1% 実測は RTPS にて決定した不均質での depth を使用例 :Effect depth3.0cm なら水 3.0cm で測定 28 28

29 出力の変動評価動体追跡照射時の出力検証マーカマーカの付いた円盤を回転させ動体追跡照射時の出力をチェックする 29

30 体幹部定位放射線治療のKey point 動体追跡照射における呼吸性移動の対策治療時の呼吸状態を再現した治療計画画像の取得( 位置決めCT 撮影 ) 治療計画( 標的設定 ) 患者さまの協力が絶対不可欠どんな高精度で高額な機器を使用しても患者さまの協力がなければ体幹部定位放射線治療は成立しない!! 30 30

31 動体追跡照射における体幹部定位放射線治療固定具特に必要なし照射毎に位置の確認ができる位置決め CT 照射時の呼吸状態を想定し撮影安静呼気停止時治療計画 IM と SM を合わせ 1.0cm 照射マージンは 5.0mm 毎回のセットアップと呼吸性移動に合わせた照射線量計算不均質補正 Convolution/Superposition 法照射 QA QC 多門照射 (3D) 当院では 5 門にて照射アイソセンター中心と RTRT システム ( 透視システム ) 中心の一致確認 MU 値の評価 31 31

32 ご清聴ありがとうございました!

治療計画装置の品質管理

治療計画装置の品質管理治療計画装置の安全利用和田数幸フィジックスサポート 1 放射線治療における治療計画装置とは今回は外照射の治療計画装置を扱います 2 放射線治療における治療計画装置とは病巣に対して放射線の入射方法を検討し適切な線量が処方できているか確認するためのシミュレーターです医師の処方を実現するためには X 線発生装置 ( リニアック ) の仕様を正しく反映できていること患者情報を取り扱うことができること