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Experimental Study on a Newly Devised C-arm Linac Stereotactic Irradiation System

机译:一种新设计的C型臂直线加速器立体定向辐射系统的实验研究

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摘要

Cアーム型ライナック定位的放射線治療装置の線量分布を実験により検討した。この装置はガントリーの回転軸を2軸に増やす事により, 患者を臥位に固定したままで円錐運動による定位的放射線照射が可能となるように開発された。この照射法はそのビームの軌道より歳差集光照射法 (precessional convergent radiotherapy ; PCR 法) と名付けられた。本装置のアイソセンターの機械的位置精度は既に報告されているごとく, ±0.5mm以内と良好である。Mix DP製球形ファントムを用いたフィルム法による線量の実測値と3次元治療計画装置による計算値を直交する3方向の線量プロフィールで比較したが各々良好に一致していた。PCR法に必要なアーク数を線量プロフィール及び dose-volume histogram にて検討したが3アーク以上で臨床上無視しうる低線量域以外では等価と思われた。またPCR3アーク法の線量分布は現在最も普及している定位的放射線照射法の multiple non-coplanar converging arcs (MCA) 6アーク法と比べても遜色が無かった。以上の如く, Cアーム型定位的放射線治療装置によるPCR法は位置精度, 線量分布に優れ, 手技的にもMCA法より容易な定位的放射線照射法と考えられた。 / Experimental study was performed to evaluate dose distribution of a newly devised C-arm linac stereotactic irradiation (STI) system. In this system a linac beam generator was mounted on a C-arm multi-axis rotating frame which allowed to rotate parallel and diagonal to the patient table. This system could perform STI without movement of the patient table. This newly devised STI technique using conical rotation of the linac gantry was named the precessional convergent radiotherapy (PCR). As previously reported, positional error of beam center was within ±0.5mm from the mechanical rotation center in every direction. The 3 dimensional (3D) film dosimetry and the dose-volume histogram revealed no significant benefit from an arrangement of more than 3 arcs in the PCR. Differences between the PCR with 3arcs and the multiple non-coplanar converging arcs with 6arcs were only appreciated at the lower isodose levels that were not clinically significant. The measured dose distributions corresponded well with the results generated by the 3D-radiation treatment planning system. This physical testing verified that the radiation beam accuracy and dosimetry produced by the PCR in this system was comparable to the previously reported STI techniques. In conclusion, this STI system is useful not only in improving positional accuracy but in shortening planning and treatment time without rotating the patient table.
机译:通过实验检查了C型臂直线加速器立体定向放射治疗仪的剂量分布。该装置的开发使得通过将机架的旋转轴增加到两个轴将患者固定在仰卧位置时,可以通过圆锥运动进行立体定向照射。这种照射方法由于其射束轨迹而被称为进动会聚放射治疗(PCR方法)。如先前报道,该设备的等角点的机械位置精度在±0.5 mm之内。在三个正交方向的剂量分布图中,比较了使用由Mix DP制造的球形体模通过薄膜法测量的剂量和三维处理计划设备的计算值,两者吻合良好。通过剂量分布图和剂量-体积直方图检查了PCR方法所需的弧数,但它们似乎在3弧或更多的弧度范围内是等效的,但在低剂量范围内却可以被临床忽略。 PCR3电弧法的剂量分布与最流行的立体定向辐射法,多个非共面会聚电弧(MCA)6电弧法的剂量分布相当。如上所述,使用C臂型立体定向放射治疗装置的PCR方法被认为是立体定向放射治疗方法,其在位置精度和剂量分布方面优于MCA方法,并且在技术上比MCA方法容易。进行实验研究以评估新设计的C臂直线加速器立体定向辐射(STI)系统的剂量分布。在该系统中,直线加速器光束发生器安装在C臂多轴旋转框架上,该框架允许平行和对角线旋转该系统可以在不移动患者床的情况下执行STI。这种新设计的使用直线加速器龙门架锥形旋转的STI技术被称为进动会聚放射治疗(PCR)。如先前报道,束中心的位置误差在在每个方向上距机械旋转中心±0.5 mm.3维(3D)薄膜剂量法和剂量-体积直方图显示,PCR中排列3个以上的弧不会显着受益.3arcs的PCR与仅在较低的等剂量剂量下才发现多个具有6个弧的非共面会聚弧,这在临床上并不重要。这项物理测试证实了该系统中PCR产生的辐射束准确性和剂量学可以与以前报道的STI技术相媲美。不仅可以提高位置精度,而且可以缩短计划和治疗时间而无需旋转患者床。

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