新しいコンパクト走査型陽子線治療システムにおける4つの異なる線量計算アルゴリズムを用いたビームコミッショニング

科学分野:

• 医用物理学
• 放射線腫瘍学
• 医用画像処理

背景:

• 中央日本国際医療センターに新しいコンパクト走査型陽子線治療システム（ProBeam 360°™）が設置された。
• 2つの市販治療計画システム（TPS）、EclipseとRayStationが導入された。
• この特定のVarianシステムとこれらのTPSの組み合わせに関するコミッショニング結果は存在しなかった。

研究 の 目的:

• 臨床陽子線治療に最適な線量計算アルゴリズムを決定すること。
• 2つのTPSからの4つのアルゴリズムと測定データとの間の線量一致を評価すること。
• 新しいVarian ProBeam 360°™システムでアルゴリズムを検証すること。

主な方法:

• EclipseとRayStationのペンシルビームアルゴリズム（PBA）およびモンテカルロ（MC）アルゴリズムを比較した。
• 26個の均質ボックスターゲットと3つの現実的な臨床計画（前立腺、頭頸部、C字型）を使用してアルゴリズムを検証した。
• 12個の不均質計画（肺、骨）を評価し、計算された線量を測定された横方向プロファイルと比較した。

主要な成果:

• 均質ボックスプランでは、RayStation PBAを除くすべてのアルゴリズムで良好な一致を示した（ガンマ3%/3mmで95.6%以上）。
• 患者および不均質プランでは、2つのMCアルゴリズムのみが95%のガンマを超えた。
• RayStation MCは、均質および不均質の両方のシナリオで最も高い線量計算精度を示した。

結論:

• RayStation MCは、臨床陽子線治療に推奨されるアルゴリズムである。
• このアルゴリズムは、均質および不均質の両方のターゲットに対して正確な線量計算を提供する。
• この結果は、Varian ProBeam 360°™システムへのRayStation MCの臨床実装を支持するものである。