呼吸性移動を伴う肺癌に対するVMATにおける適切な線量計算パラメータ決定方法

摘要

When performing lung cancer treatments using volumetric modulated arc therapy (VMAT) technique, dose error related to respiratory motion of tumors and multi leaf collimator (MLC) movement may occur. The dose error causes daily dose variation in multiple fractionations irradiation. The purpose of this study is to verify the influence of the respiratory motion and the MLC movement on the daily dose variation, and to confirm the feasibility of deciding robust planning parameter against the dose variation. We prepared 5 VMAT plans for imitating lung tumor in thorax dynamic phantom. Dose calculations of these plans were done taking into account the respiratory motions. We examined the relation between dose variation and two parameters that were number of respiration in an arc and MLC gap width. We presented the relationship between the dose variation and each parameters using regression analysis, and we could derive the approximation formula for estimating the dose variation using these parameters. We could estimate dose variation in another VMAT plans using the approximation formula and another plans parameters. By confirming dose variation in planning procedure using this estimation method, we may decide planning parameter taking the dose variation into account. So, we could establish the estimation method to decide adequate planning parameters in VMAT.%強度変調回転照射(volumetric modulated arc therapy:VMAT)はガントリが回転しながら多分割コリメータ(multi leaf collimator:MLC)の開口形状やガントリ回転速度，線量率をダイナミックに変化させる照射方法である.近年，さまざまな部位の照射に用いられ始めている方法であり，肺癌に対する体幹部定位放射線治療にも適用されている.呼吸性移動を伴う肺癌に対してダイナミック照射を実施する際，患者の呼吸状態やMLC動作によつて投与線量に変化が生じる場合がある.VMATによる体幹部定位放射線治療を行う際の投与線量の変化について，Raoらはfour-dimensional computed tomography(4DCT)画像を用いて評価している.また，強度変調放射線治療(intensity modulated radiation therapy:IMRT)を実施する際の投与線量の変化について，Jiangらは照射を開始する呼吸位相の変化によって，1回の照射では18%の線量変化が生じることを報告している.自由呼吸下の全時間照射法を分割照射で行う場合，照射を開始する呼吸位相は日々変化する場合がある.この場合，腫瘍への投与線量は照射開始呼吸位相の変化によって変動する可能性がある.投与線量の変動は，治療計画に対する線量の不確かさの原因となる.照射開始前に投与線量の変動を把握することができれば呼吸性移動に付随する日々の線量変化に対して堅固な治療計画を実施することが可能になる.