Ⅴ.放射線治療技術学

Ⅴ.放射線治療技術学

リニアックと照射付属機器・器具

リニアック (66.73、63.72)  現在のスタンダードでX線、電子線での治療に用いられる  定位放射線照射装置としても使用可能  直線型加速管により電子を加速する  出力エネルギーは断続的 ①電子銃  加速管に電子を数十kVで加速して供給する ②高周波発信器(マイクロ波発振管) (70am36、68am37、67pm36、66.72) ・マグネトロン(自励発振管)  安価、 単寿命、 安定性悪  10MeV以下の小型直線加速器に用いる ・クライストロン(増幅器)  高価、 長寿命、 安定性  10MeV以上の大型の直線加速器に用いる 発振周波数は3.000MHz程度である *マイクロ波が加速管に行く順番  高周波発信機   ↓    導波管(絶縁ガス(SF6など)が封入   ↓  加速管           ③加速管  電子銃から放出された電子をマイクロ波で加速  内部は真空で、銅によって作られ、一定の出力を持つ  周波数帯域を変えると、加速管の長さを変え必要がある ・定在波型 :現在の主流、真空度が大切、長...
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様々な治療装置 / 粒子線照射装置 / 治療計画CTと計画装置

コバルト60遠隔治療装置  RI(60Co:半減期5.26年)を使用した装置 ・γ線エネルギー :1.17/1.33MeV(平均1.22MeV)    ・β線:カプセルで吸収される ・半影が大きい ベータトロン  X線と電子線を発生する(電子線治療に最適) ・加速管 : ドーナツ管  電磁石で真空管の加速管(ドーナツ管)をはさみ、 電子は磁場の変化により円運動で加速される ・交流磁場により発生する電界で、円運動(軌道半径一定)と加速を行う電子専用加速器 ・加速エネルギーは4~30MeV マイクロトロン  直流磁場(一定)で電子を円運動させて加速する ・円軌道半径は増大 ・X線・電子線の治療に用いる サイクロトロン  (70pm35、69am37、62.51、60.75)  ディー(dee)電極の間に高周波電圧をかけて、直流磁場(強度一定)を発生させ、荷電粒子(主に陽子)を加速する ・高周波電圧の周波数(周波数は不変)により半周ごとに極性が変わり、回転軌道半径が増大しながら加速される ・陽子や重荷電粒子の加速に適する ・AV...
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線量計測 / 標準測定法12

線量測定の種類 ・絶対(線量)測定 :その位置に与えられる吸収線量をGy単位で測定する ・相対(線量)測定 :基準となる吸収線量値もしくは電離量 (最大値)の比率として測定される 絶対線量測定で用いる線量計 指頭型(円筒型、ファーマー型)電離箱検出器  (71am41pm36、70am37、69pm38、68am82)    X線の測定に用いられる  ファーマー型(0.6㏄)は絶対線量測定に用いられる  電子線の場合、深さにより全攪乱補正係数の変化の影響を受ける  (小型円筒形の場合は無視できる?) ・測定点 (1)X線の絶対測定 :幾何学中心を測定深とする (2)X線のTMR等の相対測定 :幾何学中心から線源よりに0.6cylずらした位置(実効中心)を測定深とする  (半径変位法) (3)電子線の絶対と相対測定 :幾何学中心から線源よりに0.5cylずらした位置(実効中心)を測定深とする  (半径変位法)   平行平板形電離箱検出器  (71pm83)  電子線の絶対線量測定に用いられ、特に10MeV以下の電子線には平行平板型...
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線量測定の幾何学的用語 / モニタ線量計

線量測定に関わる幾何学的用語 ・最大深 dp :測定により得られた水中で線量が最大となる深さ ・基準深 dr : 基準となる深さで水中で線量が最大となる深さ  最大深が測定できていれば最大深=基準深で、不明な場合X線では約MV/4 cm (≦10MV) ・校正深 dc :モニタ線量校正などの測定に用いる深さ ・PDI :深さによる電離量百分率の変化 ・PDD: percentage depth dose 深部量百分率 (68am40、65.80、62.77、61.80)  SSD (Source-Surface Distance) 一定とし、表面での照射野をA0とする  ビーム中心軸上の水中の深さdを変えながら測定した線量をD(d、A0) としたとき、D(d、A0)の最大値(もしくは基準深drでの線量) をDr(A0) としたとき以下の式で表される ・特性  距離依存性(Mayneordの法則)  → SSDが大きくなると、PDDも大きくなる ・X線のPDD :深部電離百分率曲線≒深部量百分率 ・電子線のPDD  電子線はファントム内...
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標的体積 / 線量指標

標的体積の種類  放射線治療に関わるボリュームの定義で、 ICRU report50 およびreport62にて定義された。 (69am38、67am42、62.88) ・GTV(肉眼的腫瘍体積) :「原発巣」   「治療の対象なら転移性リンパ節腫脹や遠隔転移」  悪性の病巣であることが明らかに識別でき、触れたりできる可視的に固定可能な腫瘍体積 ・CTV(臨床標的体積) :「所属リンパ節」  GTVとその周辺に存在する浸潤などをマージンに含む体積 ・ITV(内部標的体積)  呼吸、嚥下、心拍動など体内臓器の動きによる影響を体内マージン(IM:Internal Margin)としてCTVに加えた体積 ・PTV(計画標的体積)  毎回の照射における患者の位置合わせのズレを設定マージン(SM: Setup Margin)としてITVに加えた体積 ・TV(治療体積)  治療の目的を達するのに最適であると決められたPTVの最小線量と同じ等線量値で囲まれた体積  最終的に照射を行う体積 ・IV(照射体積)  正常組織の耐容線量によって有意であると考えられる線量が照...
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照射野とセットアップ方法

照射野の定義 ○X線照射野サイズの定義  プロファイルのグラフ上、50%線量となる位置の幅が照射野サイズとなる ○電子線照射野サイズの定義  照射筒(コーン、 ツーブス)により規定され、SSD=標準治療距離(約100cm)にて表示照射野サイズ 照射野の設定方法 ○線量分布計算 ・正方形照射野の等価正方形A  A=2ab/(a+b)  a:縦 b:横 ・等価円形照射野r   r=A/√π  =A/1.77 ・X線シミュレータによる方法  2次元的な照射範囲の把握で呼吸などによる動きを確認できる ・CTシミュレータによる方法  3次元的な体内構造を容易に把握できる。  呼吸など生理的動きを反映させることが難しい  標的体積の入力や相対電子密度計算が行える計算した線量分布はCT像上に重ねて表示する ○照射野の確認方法 ・画像誘導放射線治療(IGRT)  画像を元に位置照合の精度を向上させるシステム  2方向以上の2次元または3次元照合画像を元に、治療時の患者位置変動を3次元的に求め、修正して治療計画で決定した照射位置を再現する照射技...
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X線・電子線による外部照射 / 固定照射 / 運動照射

X線による外部照射 ○X線の特徴  (68pm39、64.80、62.78) ・ビルドアップ効果のため皮膚障害の軽減が図れる  エネルギーが高いほどビルドアップは深くなる   → 皮膚表面線量が小さくなる ・組織間の吸収の差が小さくなり、線量分布が均等になる ・深部でのPDDが大きく、深部の腫瘍に対して十分な線量を照射できる ・側方散乱が少ない ・骨や肺などの影響が少ない ・10MV以上のエネルギーでは光核反応による中性子の防護に考慮が必要 電子線照射 ○電子線の特徴  (71am37、67am39.am40、62.75) ・ある深さで急激に線量が低下するため、表面付近の腫瘍または術中照射に適す ・局所障害が少なく回復が早い ・側方散乱は多いが遮へいが容易であり、周囲の健常組織が簡単に防護できる ・照射筒を使用するため照射野は照射筒の大きさになり、表面位置での照射野となる ・スキャッタリングフォイル(散乱箔)によりビームを拡散し照射野内の線量分布の平坦化を行う ・治療可能深さ    (70pm37、65.80、62.75)            ...
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分割照射 / IMRT / 定位照射

分割照射 ○標準的分割法(通常分割法) :1回2Gyを週に5回 ○一回大線量小分割法 :1回4Gy、週に2~3回 ○1日多分割照射法(過分割照射法) (70pm40、69pm69、68am69.pm68、67pm70、64.84、61.81)  1日2回(6時間以上あける)  週に10回、1.2Gy:過分割照射法  週に10回、1.5Gy:急速過分割照射法 *正常組織と腫瘍組織とのわずかな感受性の差と回復力の差を利用し、その差を拡大させる  正常組織の急性障害はやや強く出るが、晩発障害の減少と腫瘍抑制の向上が期待できる   → 治療可能比を高めることが出来る *全照射期間を長くすると腫瘍細胞で加速増殖が起こる ○分割照射における生物学的等価量 (70pm66、69pm65)   LQモデル:S/S0=exp(-αD-βD2)  早期反応(腫瘍)のα/β=10Gy     晩期反応のα/β=3Gy  生物学的等価量 BED  BED(E/α)=D×(1+d/(α/β))  d:分割線量   D:総線量 原体照射  固定多門や回転照射で、...
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その他放射線照射治療の手法

全身照射法(TBI)  (70am39、69am41、66.80、63.86、61.35、60.81) ・総線量 :4~12Gy/1~6回/1~4日           ・線量率 :10cGy/分以下 ・目的 :「腫瘍組織の根絶」  「免疫抑制」 ・適応 :「白血病」  「重症再生不良性貧血」  「重症免疫不全症」  「悪性リンパ腫」 ・急性期合併症 :間質性肺炎、移植片対宿主病、肝静脈閉塞症 ・晩期有害事象 :白内障、不妊 *分割照射により、総線量の増加と合併症の減少が可能 *両眼の水晶体を防護する ・照射方法 :X線を用いて、アクリル板等で表面線量を確保し、体圧の補正も行う (1)Long SAD法  :リニアックを横向きにして、部屋の端に患者を寝かせるため、部屋の大きさが問題となる   厚みの違いをボーラスによって埋め、肺野や眼球部分を保護するよう遮蔽物を置く (2)ビーム移動法、寝台移動法  :機械的運動精度が問題となる 全皮膚照射  (70am40) ・適応 :「菌状息肉腫 (T細胞...
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小線源治療

小線源治療の利点・欠点  (63.83) ・比較的短時間に沢山の線量を照射できる ・腫瘍の中心に高線量を照射できること ・距離が離れることによって隣接した正常組織の障害を軽減できること ・術者による効果の差が大きい 小線源に用いられる核種 (71am39、70pm36、69pm37、68am38、66.75、65.74、63.74、62.71.81、61.40) 核種 ★半減期  ★線量率 ★装置期間 ★使用法 ★平均エネルギー (MeV) 形 192Ir  74.0日 高・低  一時   組織内、表面、腔内  0.38  シード 137Cs  30.1年 低   一時  組織内、表面、腔内  0.66  針・管 60Co  5.27年 高   一時  腔内  1.25  針・管 198Au  2.69日 低   永久  組織内  0.41  グレイン 125I  59.4日 低  永久  組織内  0.027  シード ...
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