頭頸部癌に対する精密放射線治療における線量分布を個別に検証するための新しいファントムの開発

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Anticancer Res..2019 Dec;39(12):6931-6938. 39/12/6931. doi: 10.21873/anticanres.13914.

頭頸部癌に対する精密放射線治療における線量分布を個別に検証するための新しいファントムの開発

A New Phantom for Individual Verification of the Dose Distribution in Precision Radiotherapy for Head-and-Neck Cancer.

Melanie Grehn
Maik Stille
Christian Ziemann
Florian Cremers
Dirk Rades
Thorsten M Buzug

PMID: 31810964 DOI: 10.21873/anticanres.13914.

抄録

背景・目的:

頭頸部がんの患者さんの多くは放射線治療を受けています。金属アーチファクトの原因となる歯科用詰め物やインプラントの場合、治療計画は非常に複雑になる可能性がある。線量分布の検証は、特定のファントムを用いて行われることがある。本研究では、簡単かつ費用対効果の高い3Dプリントファントムを開発することを目的とした。

BACKGROUND/AIM: Many patients with head-and-neck cancers receive radiotherapy. Treatment planning can be very complex in case of dental fillings or implants that cause metal artefacts. Verification of dose distributions may be performed using specific phantoms. This study aimed to develop a 3D-printed phantom that can be produced easily and cost-effectively.

患者と方法:

このファントムは、歯の詰め物に起因する金属アーチファクトに特に焦点を当て、患者の個々の状況に迅速に適応できるように設計されました。骨と軟部組織のシェルは3Dプリントされ、組織と同等の材料で充填されています。

PATIENTS AND METHODS: The phantom was designed to allow fast adaption to a patient's individual situation with a particular focus on metal artefacts due to dental fillings. Bone and soft-tissue shells were 3D-printed and filled with tissue-equivalent materials.

結果:

ファントム内の組織等価構造の減衰特性は、実際の人体解剖学的構造とよく一致していた。また、磁気共鳴(MR)イメージングにおいても、ファントム中の物質の有用な信号を得ることができた。

RESULTS: Attenuation properties of the tissue-equivalent structures in the phantom corresponded well to the structures of real human anatomy. In magnetic resonance (MR)-imaging, useful signals of the materials in the phantom were obtained.

結論:

本ファントムは、ヒト組織との同等性などの要件を満たしており、頭頸部癌の精密放射線治療における個別性の高い治療計画に有用である。また、MRイメージングに関連した科学的な課題にも利用できる。

CONCLUSION: The phantom met the requirements including equivalence with human tissues and can be useful for highly individual treatment planning in precision-radiotherapy of head-and-neck cancers. It can be also used for scientific issues related to MR-imaging.