WO2021261443A1 - 放射線治療装置の線量評価アルゴリズム - Google Patents
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- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
Definitions
- the present invention relates to a technique for evaluating a dose used in a radiotherapy device.
- boron neutron capture therapy has been known as a radiotherapy method.
- BNCT is a treatment method in which a cancer patient to whom a boron drug has been administered in advance is irradiated with a neutron beam, and tumor cells are killed using the spores and Li ions generated by the nuclear reaction between boron and neutrons. Since the distance that Aco and Li ions can fly in the body is about one cell ( ⁇ 10 ⁇ ), if the drug is concentrated and taken up by the tumor cells, only the tumor cells will be selected without causing much damage to the normal cells. Can be destroyed. Therefore, it is particularly effective for highly malignant brain tumors in which tumor cells and normal cells coexist.
- the absorbed dose of the neutron beam irradiated to the affected area is set to 0.5 Gy or more and 2.0 Gy or less.
- a therapeutic protocol for increasing the Compound Biological Effectiveness (CBE) is disclosed. Specifically, the therapeutic dose of 30 GyE to 70 GyE required for treatment is secured by performing therapeutic irradiation with an absorbed dose of 0.5 Gy or more and 2.0 Gy or less multiple times at intervals of 1 to 2 days.
- the dose evaluation associated with therapeutic irradiation is performed for all doses (boron dose, hydrogen dose, nitrogen dose, ⁇ dose) with the equivalent dose (GyE, absorbed dose multiplied by CBE / RBE).
- RBE Relative Biological Effectiveness
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object to solve the following object.
- dose evaluation that can accurately grasp the amount of tissue damage even in radiation therapy in which radiation with a large LET ( ⁇ ⁇ A 7 Li nucleus beam) and radiation with a small LET ( ⁇ ⁇ A anti-proton beam) such as BNCT are mixed.
- the purpose is to provide an algorithm.
- the dose evaluation algorithm is In measuring the cell survival rate corresponding to the neutron beam irradiation dose (neutron fluence amount) in the radiation treatment method, "cell survival rate when a boron drug is administered” and “cell survival rate when no boron drug is administered” are measured. Measurement process and Using the cell viability curve of standard radiation, the standard radiation equivalent dose D1 equivalent to the "cell viability when a boron drug is administered” measured in the above measurement step, and the "boron drug” measured in the above measurement step.
- a conversion step to obtain a standard radiation equivalent dose D2 equivalent to "cell survival rate when not administered” A calculation step of calculating the difference D1-D2 between the standard radiation equivalent dose D1 and the standard radiation equivalent dose D2 obtained in the conversion step as a boron dose value, and It is characterized by having.
- the dose evaluation algorithm according to the second invention is described in the first invention.
- “cell survival rate when boron drug is administered” and “cell survival rate when boron drug is not administered” are measured in the measurement step, and the standard radiation equivalent dose D1 is measured in the conversion step. And D2 are obtained and the boron dose value is calculated in the calculation step. It is characterized in that the amount of tissue damage is evaluated based on the total dose value including the boron dose value of the tumor cells and normal cells.
- the dose evaluation algorithm according to the third invention is described in the first invention or the second invention.
- the standard radiation used in the conversion step is characterized by applying a 250 keV x-ray or a 60 Co stagnation cell viability curve.
- the dose evaluation algorithm according to the fourth invention is the same as that in any of the first to third inventions.
- the conversion step is characterized by comprising a step of obtaining an equivalent dose by multiplying the physically absorbed dose by RBE for a dose other than the boron dose.
- the dose evaluation algorithm according to the fifth invention is the same as that in any of the first to fourth inventions.
- the boron dose value of the tumor tissue obtained in the calculation step is multiplied by the boron drug uptake ratio between the tumor tissue and each normal tissue to obtain the boron dose value for the normal tissue.
- the amount of tissue damage (cell survival rate of tumor cells, normal cells, blood cells) associated with the therapeutic irradiation can be correctly calculated.
- An algorithm can be provided.
- an example of the cell viability measurement result in C6 cells is shown.
- an example of the cell viability curve of standard radiation is shown.
- an example of the therapeutic dose obtained by neutron irradiation is shown. This is an example of the equivalent dose calculated by multiplying the absorbed dose by RBE for doses other than the boron dose by the conventional method.
- an example of the boron dose value of normal tissue obtained based on the boron dose value of tumor tissue is shown.
- the present invention provides a dose evaluation algorithm that can accurately grasp the amount of tissue damage associated with therapeutic irradiation in radiotherapy in which high LET radiation and low LET radiation coexist as in BNCT, and will be specifically described below. do.
- ⁇ Measurement process for measuring cell viability First, the cell viability corresponding to the thermal neutron radiation dose (Thermal Neutron Fluence) is measured.
- the tumor cell viability when irradiated with neutrons is measured by a cell irradiation experiment (in vitro) or a cancer-bearing mouse animal experiment (in vivo) by using a colony method or the like.
- the cell viability when a boron drug is administered (when there is a boron dose) and the tumor cell viability when no boron drug is administered (when there is no boron dose) are measured.
- FIG. 1 shows an example of cell viability measurement results in C6 tumor cells (glioma).
- the standard radiation equivalent dose D1 equivalent to the "cell survival rate when a boron drug is administered” measured in the above measurement step, and the "matter” measured in the above measurement step.
- Obtain a standard radiation equivalent dose D2 that is equivalent to "cell survival rate when no boron drug is administered”.
- FIG. 2 shows an example of a cell viability curve of standard radiation.
- a 250 keV x-ray cell viability curve is applied as standard radiation.
- a 60 Co stagnation / cell viability curve may be applied as standard radiation.
- FIG. 3 shows an example of the therapeutic dose obtained by neutron irradiation.
- the left side of FIG. 3 shows the tumor cell dose.
- the standard radiation equivalent dose D1 includes boron dose, ⁇ dose, hydrogen dose, nitrogen dose, and other doses.
- the right side of FIG. 3 shows the normal cell dose.
- the cell viability, the standard radiation equivalent dose D1 and the standard radiation equivalent dose D2 were obtained for the tumor cells, but the cell viability and the standard of the normal cells were obtained by using the same method.
- a high LET radiation such as ⁇ A 7 Li nucleus line
- low-LET radiation such as ⁇ A reaction ⁇ Ko lines
- tissues tumor cells, normal cells, blood
- a dose assessment algorithm can be provided.
- the standard radiation equivalent dose D2 which is equivalent to the "cell survival rate when no boron drug is administered"
- the equivalent dose is obtained using the conventional method. May be sought. That is, for doses other than the boron dose ( ⁇ dose, hydrogen dose, nitrogen dose, and other doses), the equivalent dose can be obtained by multiplying the physically absorbed dose by RBE.
- FIG. 4 shows an example of an equivalent dose calculated by multiplying the absorbed dose by RBE for doses other than the boron dose ( ⁇ dose, hydrogen dose, nitrogen dose, and other doses) by the conventional method.
- the equivalent dose is calculated by multiplying the physical absorbed dose by RBE, and the total is 4.2 GyE. can get.
- This value is larger than the value of the standard radiation equivalent dose D2 (3.7 GyE) obtained by using the cell viability curve of the standard radiation in the conversion step. Therefore, the total dose (6.1 GyE) including the boron dose shown in Fig. 4 is larger than the total dose (5.6 GyE) including the boron dose shown in Fig. 3, but in the radiation therapy plan, it is a large value. By adopting the larger value, there is a merit that further safety of treatment can be ensured.
- boron dose value for normal tissue, determine it from the ratio of boron drug uptake in tumor tissue and normal cells (brain, heart, lung, stomach, large intestine, pancreas, liver, kidney, spleen, skin, bone, blood, etc.). You may.
- the amount of the boron drug taken up can be determined, for example, by administering to the patient a boron drug labeled with a PET nuclide or a diagnostic agent labeled with a PET nuclide as a ligand of the boron drug.
- FIG. 5 shows an example of the boron dose value of normal tissue obtained based on the boron dose value of tumor tissue.
- the boron dose value of the normal tissue is based on the boron dose value (1.9 GyE) of the tumor tissue obtained in the above calculation step, and the boron drug uptake of the normal tissue is taken. Obtained from the quantity ratio.
- the measured value of the tumor tissue is 8,200 Bq / ml
- the boron drug uptake ratio in the brain, which is a normal tissue is calculated to be 2,505 / 8,200.
- the present invention it becomes possible to accurately grasp the amount of damage associated with therapeutic irradiation in radiotherapy in which high LET radiation and low LET radiation coexist as in BNCT, and normal cells can be used at the optimum treatment time (neutron irradiation time). It will be possible to provide a dose evaluation algorithm that can plan an effective treatment that can maximize the tumor cell killing effect while ensuring the safety of the radiation.
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Abstract
BNCTのようにLETが大きな放射線(α線、７Li原子核線)と、LETが小さな放射線（γ線、反跳陽子線）が混在する放射線治療でも、組織ダメージ量を正しく把握できる線量評価アルゴリズムを提供する。 本発明の線量評価アルゴリズムは、放射線治療方法において中性子線照射量に対応した細胞生存率の測定にあたり、「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」および「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」を測定する測定工程と、 標準放射線の細胞生存率曲線を用いて、上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D1、及び上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D2を求める変換工程と、 前記変換工程で求めた標準放射線等価線量D1と標準放射線等価線量D2との差分D1-D2をホウ素線量値として算出する算出工程と、 を備える。
Description
本発明は、放射線治療装置で使用される線量を評価する技術に関する。
従来から、放射線治療方法として、ホウ素中性子捕捉療法（Boron Neutron Capture Therapy, BNCT）が知られている。BNCTは、あらかじめホウ素薬剤を投与したがん患者に中性子ビームを照射し、ホウ素と中性子の核反応で生じる癡ア子やLiイオンを用いて腫瘍細胞を殺傷する治療方法である。体内で癡ア子やLiイオンが飛べる距離は細胞１個分程度（～10・）のため、腫瘍細胞に薬剤を集中して取り込ませれば、正常細胞にあまり損傷を与えずに腫瘍細胞のみ選択的に破壊することができる。したがって、腫瘍細胞と正常細胞が混在している悪性度の高い脳腫瘍などに特に効果的である。
例えば、特許文献１では、患者の患部に中性子線を照射する際に正常細胞への放射線ダメージを低減するために、患部に照射する中性子線の吸収線量を0.5Gy以上2.0Gy以下とすることでホウ素薬剤治療効果比（Compound Biological Effectiveness, CBE）を大きくする治療プロトコルが開示されている。具体的には、吸収線量0.5Gy以上2.0Gy以下の治療照射を、１～２日間隔で複数回実施することで治療に必要な治療線量30GyE～70GyEを確保している。また治療照射に伴う線量評価を全ての線量（ホウ素線量、水素線量、窒素線量、γ線量）について、等価線量（GyE、吸収線量にCBE／RBEを乗じた値）で行っている。ここでRBE（Relative Biological Effectiveness）は、放射線の線質に由来する効果比である。
しかしながら、α線のようにLET（Linear Energy Transfer）が非常に大きな放射線を使った放射線治療装置では、吸収線量（Gy）のようなマクロな線量値にCBEあるいはRBEを乗じる方法で治療線量（GyE）を求めても、腫瘍細胞及び正常細胞が実際に受けるダメージ量(細胞生存率)を正確に把握することが困難である。
そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、以下に示す目的を解決することを課題とする。
すなわち、BNCTのようにLETが大きな放射線(瘰・A７Li原子核線)と、LETが小さな放射線（辮・A反跳陽子線）が混在する放射線治療でも、組織ダメージ量を正しく把握できる線量評価アルゴリズムを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、第１発明に係る線量評価アルゴリズムは、
放射線治療方法において中性子線照射量（中性子フルーエンス量）に対応した細胞生存率の測定にあたり、「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」および「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」を測定する測定工程と、
標準放射線の細胞生存率曲線を用いて、上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D1、及び上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D2を求める変換工程と、
前記変換工程で求めた標準放射線等価線量D1と標準放射線等価線量D2との差分D1-D2をホウ素線量値として算出する算出工程と、
を備えることを特徴とする。
放射線治療方法において中性子線照射量（中性子フルーエンス量）に対応した細胞生存率の測定にあたり、「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」および「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」を測定する測定工程と、
標準放射線の細胞生存率曲線を用いて、上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D1、及び上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D2を求める変換工程と、
前記変換工程で求めた標準放射線等価線量D1と標準放射線等価線量D2との差分D1-D2をホウ素線量値として算出する算出工程と、
を備えることを特徴とする。
第２発明に係る線量評価アルゴリズムは、第１発明において、
腫瘍細胞および正常細胞について、前記測定工程において「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」および「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」を測定し、前記変換工程において上記標準放射線等価線量D1およびD2を求めて、前記算出工程において上記ホウ素線量値を算出することにより、
上記腫瘍細胞および正常細胞のホウ素線量値を含む全体の線量値に基づき組織ダメージ量を評価することを特徴とする。
腫瘍細胞および正常細胞について、前記測定工程において「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」および「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」を測定し、前記変換工程において上記標準放射線等価線量D1およびD2を求めて、前記算出工程において上記ホウ素線量値を算出することにより、
上記腫瘍細胞および正常細胞のホウ素線量値を含む全体の線量値に基づき組織ダメージ量を評価することを特徴とする。
第３発明に係る線量評価アルゴリズムは、第１発明または第２発明において、
前記変換工程で用いる前記標準放射線として、250keVのx線、または６０Coの辮・フ細胞生存率曲線を適用することを特徴とする。
前記変換工程で用いる前記標準放射線として、250keVのx線、または６０Coの辮・フ細胞生存率曲線を適用することを特徴とする。
第４発明に係る線量評価アルゴリズムは、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、
前記変換工程において、ホウ素線量以外の線量については物理的な吸収線量にRBEを乗じることで等価線量を求める工程を備えることを特徴とする。
前記変換工程において、ホウ素線量以外の線量については物理的な吸収線量にRBEを乗じることで等価線量を求める工程を備えることを特徴とする。
第５発明に係る線量評価アルゴリズムは、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、
前記算出工程において得られた腫瘍組織のホウ素線量値に、腫瘍組織と各正常組織とのホウ素薬剤取り込み比率を乗ずることにより、正常組織に対するホウ素線量値を求めることを特徴とする。
前記算出工程において得られた腫瘍組織のホウ素線量値に、腫瘍組織と各正常組織とのホウ素薬剤取り込み比率を乗ずることにより、正常組織に対するホウ素線量値を求めることを特徴とする。
本発明によれば、高LET放射線、低LET放射線が混在するような治療照射においても、治療照射に伴う組織ダメージ量（腫瘍細胞、正常細胞、血液細胞の細胞生存率）が正しく算出できる線量評価アルゴリズムを提供できる。
またBNCTに適用した場合、ホウ素線量、水素線量、窒素線量、辮・ハに加えて、従来技術では考慮されていなかった他の中性子反応を含め、組織ダメージ量を正しく評価できる線量評価アルゴリズムを提供できる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、あくまでも、本発明の理解を容易にするために挙げた一例にすぎず、本発明を限定するものではない。
本発明では、BNCTのように高LET放射線、低LET放射線が混在するような放射線治療において治療照射に伴う組織ダメージ量を正しく把握できる線量評価アルゴリズムを提供するものであり、以下に具体的に説明する。
＜細胞生存率を測定する測定工程＞
初めに、熱中性子線照射量（Thermal Neutron Fluence）に対応した細胞生存率を測定する。本実施形態においては、細胞照射実験（in vitro）或いは、担癌マウス動物実験（in vivo）により、中性子線を照射した場合の腫瘍細胞生存率についてコロニー法等を用いて計測する。ホウ素薬剤を投与した場合（ホウ素線量がある場合）の細胞生存率、及びホウ素薬剤を投与しない場合（ホウ素線量がない場合）の腫瘍細胞生存率を測定する。
＜細胞生存率を測定する測定工程＞
初めに、熱中性子線照射量（Thermal Neutron Fluence）に対応した細胞生存率を測定する。本実施形態においては、細胞照射実験（in vitro）或いは、担癌マウス動物実験（in vivo）により、中性子線を照射した場合の腫瘍細胞生存率についてコロニー法等を用いて計測する。ホウ素薬剤を投与した場合（ホウ素線量がある場合）の細胞生存率、及びホウ素薬剤を投与しない場合（ホウ素線量がない場合）の腫瘍細胞生存率を測定する。
図１は、Ｃ６腫瘍細胞（グリオーマ）での細胞生存率測定結果の一例を示したものである。図１に示すように、8ラ10７ neutrons/cm2中性子線を照射した場合の腫瘍細胞生存率は、ホウ素薬剤投与がある場合に0.042、ホウ素薬剤投与がない場合に0.28と計測されている。
＜標準放射線等価線量を求める変換工程＞
次に、標準放射線の細胞生存率曲線を用いて、上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D1、及び上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D2を求める。
＜標準放射線等価線量を求める変換工程＞
次に、標準放射線の細胞生存率曲線を用いて、上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D1、及び上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D2を求める。
図２は、標準放射線の細胞生存率曲線の一例を示したものである。図２では標準放射線として、250keVのx線の細胞生存率曲線を適用している。あるいは標準放射線として、６０Coの辮・フ細胞生存率曲線を適用してもよい。
前記測定工程において図１から計測された「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」は0.042であり、この値と等価となる標準放射線等価線量D1について図２を用いて求めるとD1＝5.6GyEが得られる。
また前記測定工程において図１から計測された「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」は0.28であり、この値と等価となる標準放射線等価線量D2について図２を用いて求めるとD2＝3.7GyEが得られる。
＜ホウ素線量値を求める算出工程＞
次に、前記変換工程で求めた標準放射線等価線量D1と標準放射線等価線量D2との差分D1-D2をホウ素線量値として算出する。
＜ホウ素線量値を求める算出工程＞
次に、前記変換工程で求めた標準放射線等価線量D1と標準放射線等価線量D2との差分D1-D2をホウ素線量値として算出する。
図３は、中性子線照射で得られる治療線量の一例を示したものである。図３の左側は、腫瘍細胞線量を示したものである。これからわかるように、標準放射線等価線量D1には、ホウ素線量、γ線量、水素線量、窒素線量、その他線量が含まれている。一方、標準放射線等価線量D2には、γ線量、水素線量、窒素線量、その他線量が含まれている。したがって、標準放射線等価線量D1＝5.6GyEと標準放射線等価線量D2＝3.7GyEとの差分を算出すると、ホウ素線量値D1-D2＝1.9GyEが算出される。
図３の右側は、正常細胞線量を示したものである。前記測定工程および前記変換工程では、腫瘍細胞を対象にして、細胞生存率、標準放射線等価線量D1、標準放射線等価線量D2を求めたが、同様の手法を用いて正常細胞の細胞生存率、標準放射線等価線量D1、標準放射線等価線量D2を求めた場合の一例を示したものが、図３の右側となる。これから、標準放射線等価線量D1＝4.3GyEと標準放射線等価線量D2＝3.7GyEとの差分を算出すると、ホウ素線量値D1-D2＝0.6GyEが算出される。
以上から、瘰・A７Li原子核線のような高LET放射線と、辮・A反跳陽子線のような低LET放射線が混在するような放射線治療においても、組織（腫瘍細胞、正常細胞、血液細胞）のダメージ量を正確に把握できるようになり、最適な治療時間（中性子照射時間）で正常細胞の安全性を確保しつつ、腫瘍細胞殺傷効果を極大化できる、効果的な治療が計画できる線量評価アルゴリズムを提供できる。
＜実施例１＞
前記変換工程において、標準放射線の細胞生存率曲線を用いて「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D2を求めているが、従来の方法を用いて等価線量を求めてもよい。すなわち、ホウ素線量以外の線量（γ線量、水素線量、窒素線量、その他線量）については、物理的な吸収線量にRBEを乗じることで等価線量を求めることもできる。
＜実施例１＞
前記変換工程において、標準放射線の細胞生存率曲線を用いて「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D2を求めているが、従来の方法を用いて等価線量を求めてもよい。すなわち、ホウ素線量以外の線量（γ線量、水素線量、窒素線量、その他線量）については、物理的な吸収線量にRBEを乗じることで等価線量を求めることもできる。
図４は、従来の方法により、ホウ素線量以外の線量（γ線量、水素線量、窒素線量、その他線量）について吸収線量にRBEを乗じて算出した等価線量の一例を示したものである。
図４に示すように、ホウ素線量以外の線量（γ線量、水素線量、窒素線量、その他線量）については、物理的な吸収線量にRBEを乗じて等価線量を算出すると、その総計として4.2GyEが得られる。この値は、前記変換工程において標準放射線の細胞生存率曲線を用いて求めた標準放射線等価線量D2の値（3.7GyE）よりも大きな値となっている。したがって、図３で示したホウ素線量を含めたトータル線量（5.6GyE）に対して、図４で示したホウ素線量を含めたトータル線量（6.1GyE）が大きな値となるが、放射線治療計画においては大きい方の値を採用することにより、治療の更なる安全性を確保できるメリットがある。
＜実施例２＞
正常組織に対するホウ素線量値を求める場合に、腫瘍組織と正常細胞（脳、心臓、肺、胃、大腸、すい臓、肝臓、腎臓、脾臓、皮膚、骨、血液など）のホウ素薬剤取り込み量比率から求めてもよい。ホウ素薬剤の取り込み量は、例えば、PET核種で標識したホウ素薬剤、或いはホウ素薬剤のリガンドにPET核種を標識した診断薬を患者に投与する方法で行うことができる。
＜実施例２＞
正常組織に対するホウ素線量値を求める場合に、腫瘍組織と正常細胞（脳、心臓、肺、胃、大腸、すい臓、肝臓、腎臓、脾臓、皮膚、骨、血液など）のホウ素薬剤取り込み量比率から求めてもよい。ホウ素薬剤の取り込み量は、例えば、PET核種で標識したホウ素薬剤、或いはホウ素薬剤のリガンドにPET核種を標識した診断薬を患者に投与する方法で行うことができる。
図５は、腫瘍組織のホウ素線量値を基に求めた正常組織のホウ素線量値の一例を示したものである。
図５に示すように、正常組織（脳、心臓、肺、胃）のホウ素線量値は、前記算出工程で求めた腫瘍組織のホウ素線量値（1.9GyE）を基に、正常組織のホウ素薬剤取り込み量比率から求められる。例えば、図５に示すように、腫瘍組織の測定値が8,200Bq/mlの場合、正常組織である脳のホウ素薬剤取り込み量比率は2,505／8,200と算出される。これから、腫瘍組織のホウ素線量値が1.9GyEの場合、正常組織である脳のホウ素線量値は、1.9GyE×(2,505／8,200)＝0.58GyEと求められる。
以上から、治療範囲が全身に及ぶような場合であっても、正常組織の受けるダメージを正確に評価できる安全性の高い線量評価アルゴリズムを提供できる。
本発明により、BNCTのように高LET放射線、低LET放射線が混在するような放射線治療において治療照射に伴うダメージ量を正確に把握できるようになり、最適な治療時間（中性子照射時間）で正常細胞の安全性を確保しつつ、腫瘍細胞殺傷効果を極大化できる、効果的な治療が計画できる線量評価アルゴリズムを提供することが可能になる。
Claims (5)
- 放射線治療方法において中性子線照射量に対応した細胞生存率の測定にあたり、「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」および「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」を測定する測定工程と、
標準放射線の細胞生存率曲線を用いて、上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D1、及び上記測定工程で測定した「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」と等価となる標準放射線等価線量D2を求める変換工程と、
前記変換工程で求めた標準放射線等価線量D1と標準放射線等価線量D2との差分D1-D2をホウ素線量値として算出する算出工程と、
を備えることを特徴とする放射線治療装置の線量評価アルゴリズム。 - 腫瘍細胞および正常細胞について、前記測定工程において「ホウ素薬剤を投与した場合の細胞生存率」および「ホウ素薬剤を投与しない場合の細胞生存率」を測定し、前記変換工程において上記標準放射線等価線量D1およびD2を求めて、前記算出工程において上記ホウ素線量値を算出することにより、
上記腫瘍細胞および正常細胞のホウ素線量値を含む全体の線量値に基づき組織ダメージ量を評価することを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置の線量評価アルゴリズム。 - 前記変換工程で用いる前記標準放射線として、250keVのx線、または６０Coのγ線の細胞生存率曲線を適用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線治療装置の線量評価アルゴリズム。
- 前記変換工程において、ホウ素線量以外の線量については物理的な吸収線量にRBEを乗じることで等価線量を求める工程を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の放射線治療装置の線量評価アルゴリズム。
- 前記算出工程において得られた腫瘍組織のホウ素線量値に、腫瘍組織と各正常組織とのホウ素薬剤取り込み比率を乗ずることにより、正常組織に対するホウ素線量値を求めることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の放射線治療装置の線量評価アルゴリズム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US202063042623P | 2020-06-23 | 2020-06-23 | |
| US63/042,623 | 2020-06-23 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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-
2021
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013248133A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Japan Atomic Energy Agency | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KUMADA HIROAKI, YAMAMOTO TETSUYA: "Dosimetry for Neutron Capture Therapy in JRR-4", HOKEN BUTSURI - JOURNAL OF THE JAPAN HEALTH PHYSICS SOCIETY, NIHON HOKEN BUTSURI KYOGIKAI, TOKAI-MURA, JP, vol. 42, no. 1, 1 January 2007 (2007-01-01), JP , pages 23 - 37, XP055895805, ISSN: 0367-6110, DOI: 10.5453/jhps.42.23 * |
| KUMADA, HIROAKI: "Dosimetry, treatment planning for BNCT", BNCT RADIOISOTOPES, vol. 64, no. 1, January 2015 (2015-01-01), pages 37 - 46 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2021261443A1 (ja) | 2021-12-30 |
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