100
0
DOSE(%)
TERMA
convolution 法のアルゴリズム
convolution/superposition 法のアルゴリズム
K ： dose deposition kernel D ： dose T ： TERMA
convolution 法と基本的には同じ
K：dose deposition kernel
基準 kernel (convolution 法と同じ )
水中での相互作用と仮定 Monte Carlo 法で計算
相互 作用点
convolution 法
基準 kernel ( 水 ) を一様に使用
convolution/superposition 法
周辺の電子密度により変形
電子密度1
電子密度0.3
・・・
電子密度1
電子密度0.3
・・・
convolution 法
基準 kernel ( 水 ) を一様に使用
convolution/superposition 法
周辺の電子密度により変形 電子密度スケーリング法 (eEPL) により部分的に拡大・縮小
電子密度1
電子密度0.3
・・・
電子密度1 電子密度0.3
相互作用点
線量付与点
convolution 法
基準 kernel ( 水 ) を一様に使用
convolution/superposition 法
周辺の電子密度により変形 電子密度スケーリング法 (eEPL) により部分的に拡大・縮小
電子密度1
電子密度0.3
・・・
電子密度1
電子密度0.3
・・・
不均質補正：一次線方向のみ 計算の高速化
不均質補正：全方向
不均質領域での計算精度向上
各アルゴリズムによる中心軸線量分布 ( 肺モデル )
(CMS Monaco Training Guideより)モンテカルロシミュレーションと実験値との比較 中心軸線量分布 ( 肺モデル )
(Monte Carlo)
Chetty IJ, et al. Medical Physics 2003; 30: 563-573
計算アルゴリズム
線量計算精度
計算時間 均質領域 不均質領域 不均質領域境界
convolution法 高い 低い 低い 高速
convolution/superposition法 高い 高い 低い 速い
Monte Carlo法 高い 非常に高い 高い 遅い*
* 仮想水等価ファントムに対し1門入射 (ヒストリー1億個)
⇒ convolution/superposition法の200～300倍
強度変調放射線治療（ IMRT ）
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腫瘍形状に合わせて照射野 内の線量分布を変調
照射野内の線量分布が均一で あるため，腫瘍形状に合わない．
ＣＴの逆の原理で線量分布を決めて から入射する線量分布を決める
－インバースプラン－
均一な線量分布を入射し，結果とし て線量分布が決まる
－フォワードプラン－
強度変調放射線治療（ IMRT ）
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腫瘍形状に合わせて照射野 内の線量分布を変調
照射野内の線量分布が均一で あるため，腫瘍形状に合わない．
ＣＴの逆の原理で線量分布を決めて から入射する線量分布を決める
－インバースプラン－
均一な線量分布を入射し，結果とし て線量分布を決まる
－フォワードプラン－
強度変調放射線治療（ IMRT ）は危険 臓器の線量を減らすことができる
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IMRT の治療計画の線量分布の検証
IMRT の臨床応用に際して，十分な検証が必要とされている．
線量分布の検証
治療計画装置 (RTPS*) での計算値と測定値の一致評価
＜線量分布検証の一例＞
[picture] 強度変調放射線治療の臨床適用
計算線量分布 (RTPS)
実測線量分布 ( フィルム ) 比較解析
黄：計算線量分布 青：実測線量分布
患者に対し RTPS で最適化されたビームデータ
* RTPS: radiotherapy treatment planning system
Phantom
PA の仕事
キャリブレーションのための
MLCの照射野
キャリブレーションのための
MLCの照射野の写真と患者
QA写真
計算と実験の線量分布比較
γ- 解析
DTA (distance-to-agreement) の許容距離 Δd
Mと
線量差の許容線量 ΔD
Mを用いて線量分布の一致の程度を 評価する解析法
評価対象：compared dose distribution 比較対象：reference dose distribution
判定基準
：一致とみなす ：不一致
x Dose
δ(rr, rc)
reference point (rr) compared point (rc)
* Daniel A. Low, et al.: Med. Phys. 25 (5), 656-661, 1998.
ΔdM ΔDM