JP2006087649A - 放射線照射方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 スキャニング照射において粒子線1は、3次元的に局所集中した線量分布をもつビームスポットとなって患者の腫瘍部2を塗りつぶすように照射される。各ビームスポット位置にあらかじめ計画された照射量を与えることで腫瘍部2に計画線量を与えることが出来る。各ビームスポット位置は水平と垂直の2台の走査電磁石4,5、エネルギ(レンジシフタ6等)により、照射量はオンラインモニタ7により制御される。他のビームスポット位置よりも例えば2倍〜100倍程度の非常に大きな照射量を計画されたビームスポット位置には、粒子線1を複数回に分けて照射することにより、腫瘍部の動きによる計画線量と照射線量の差を小さくする。
【選択図】 図1
Description
これと比較して、陽子線や重粒子線などの粒子線の場合は、照射するときのエネルギによってある深さに大量の線量を与えるピークを示し、前後に与える線量は少ないという特徴がある。このため、線量がピークになる部分を標的(腫瘍)にあわせることにより、正常組織の障害を少なくすることができるという利点がある。
拡大照射法では、照射すべき領域全体を覆うように3次元(横方向x,y、深さ方向z方向)に拡げたビームを用いる。そして、この拡げられたビームは、照射すべき領域に到達する前に予め最深部の形状をボーラスにより修正し、横方向の形状をコリメータにより切り取るようにしている。
また、「寄与の高い」とは各スポットが標的内部のある位置に与える線量が高いことをいう。照射量当りの線量寄与が高い場合と、照射量そのものが高い場合を考慮する必要がある。
また、「一番奥のスポット位置」は、治療計画により標的内部から見た粒子線の進行方向下流側の標的と正常組織の境界部に沿って多数設定されることとなる。
このため、標的内部を処方線量で照射し、かつ標的外部へのはみ出し線量を少なくするためには、これらピークと線量の減衰を考慮する必要がある。ある位置での線量は各スポット位置に照射されたスポットビームの線量寄与の総和であるから、その位置の近傍にピークがあるスポット位置からの、また照射量の多いスポット位置からの線量寄与が大きくなる。このように、処方線量の達成に大きく寄与するスポット位置が「寄与の高いスポット位置」である。
例えば標的の中央部の線量は、そこにスポット位置をあわせて照射される線量と、より下流側にあるスポット位置に照射される粒子線の前記「プラトー部」の部分に相当する線量との積算値になる。
このため、標的が動いた場合でも、積算されるべき線量の一部が失われるだけで済み、線量の損失は許容範囲内に入るため、必要な処方線量を一様に照射することができる。
すなわち、「一番奥のスポット位置」についても線量が積算されるように照射するため、標的の位置が変動しても線量の損失は許容範囲内で済み、必要な処方線量を一様に照射することができる。一方、「進行方向下流側境界部」以外の標的部では、前記のように標的が動いた場合でも、必要な処方線量を一様に照射することができる。また、万が一はみ出し照射となっても一回あたりの照射線量が少ないので、そのはみ出し照射による正常部への線量がその分少なくてすむ。しかも、はみ出し照射が複数回発生しても、それぞれ照射位置が異なるので、はみ出し線量が特定位置に積算され、大きな線量を与える心配もない。
従って、「一番奥のスポット位置」だけ繰り返し照射を行うことにより、短時間で照射を行うことができる。また、上記のように「進行方向下流側境界部」とそれ以外の部分との両方について必要な処方線量を一様に照射することができる。
別言すれば、必要な照射量を複数回に分けて照射するとき、スポット位置の微調整設定が可能なことを特徴とする放射線照射方法である。
放射線照射は、まず標的の位置、大きさ等をCT、PET等で把握した上で、コンピュータシミュレーションにより粒子線を照射する位置と量の計画(以下、治療計画と記す)を立案し、この治療計画を放射線治療装置に入力して、放射線治療装置から標的に粒子線を照射することにより行う。
まず、図2に示すように、患者の臓器には、腫瘍を含む標的部2と、標的部2を囲む標的外部3とがある。つまり、粒子線1の進行方向に対して上流側から、標的外部3、標的部2と、さらに下流側にあって標的部2に隣接する標的外部3が存在する。そして、この標的部2に粒子線1を照射するときには、各スポット位置とその照射量を最適化した計画をたて、放射線治療装置から標的部2を3次元的に塗りつぶすように粒子線1のスポットビームを照射する。
治療成績を上げるためには、標的部2全体に一様に処方線量で照射し、かつはみ出す線量を減じた治療計画を立てる必要がある。
図3は、治療計画立案の際に作成される照射線量のシミュレーション値を表す。図3の横軸は標的部2の粒子線1の進行方向に対する深さを示している。また、特性線Fは、深さ方向に対する臨床線量の分布を示している。臨床線量とは、吸収線量に放射線の種類、線質により異なるRBE(Relative Biological Effectiveness)を乗じたものである。Lは標的部2のある範囲を示す。
しかし、標的部2が前記した理由で動く場合には、「一番奥のスポット位置」に特に大きな照射量を設定するだけでは一様線量を確保できない。
次に、上記の治療計画に基づいた、放射線治療装置から標的への粒子線の照射について説明する。
図1は、本実施形態に用いる放射線照射装置である。図1に示すように、加速器(図示せず)からの粒子線1は、患者の臓器(例えば、肺、肝臓)にできた例えばひょうたん形状をなす標的となる標的部2に処方線量を与えるように照射される。なお、標的部2の周りの臓器は非標的部となる標的外部3である。
そして、この粒子線1は、3次元的に局所集中した線量分布をもつスポットビームであり、その位置と照射量は、放射線照射装置の制御手段(図示せず)に入力された上記の治療計画に従って標的部2に照射される。
あるスポットに必要な照射量を複数回に分けて照射する場合、そのスポットの照射を終了するオンラインモニタ7の設定値を予め放射線照射装置の制御手段に入力しておくことによって行うことができる。
臓器の動きが一定時間静止する呼気時に粒子線を照射することが好ましい。これによりスポットビームの進行方向に対する標的部2の位置の変位幅を限定することが可能になり、より効果的に一様線量で照射できる。
これにより、照射線量の一様性を高めることができる。
これにより各スポットに対して最適な照射条件を選択できる。
2,2′ 標的部
3 標的外部
4,5 走査電磁石
6 レンジシフタ
7 オンラインモニタ
Claims (6)
- 粒子線のスキャニング照射法において、必要な線量を複数回に分けて照射することを特徴とする放射線照射方法。
- 前記必要な線量を複数回に分けて照射するとき、スポット位置毎に繰り返して照射する回数が設定可能なことを特徴とする請求項1に記載の放射線照射方法。
- 前記必要な線量を複数回に分けて照射するとき、標的の前記粒子線の進行方向下流側境界部に寄与の高いスポット位置について、繰り返して照射することを特徴とする請求項1に記載の放射線照射方法。
- スポット位置間隔を部位毎に設定可能とすることを特徴とする請求項1に記載の放射線照射方法。
- 標的の前記粒子線の進行方向下流側境界部に寄与の高いスポット位置についてスポット位置間隔を細かく設定することを特徴とする請求項1に記載の放射線照射方法。
- 呼吸同期照射法と組み合わせて行うことを特徴とする請求項1に記載の放射線照射方法。
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