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

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.