息止めを伴う体積変調アーク療法におけるベースラインドリフトの線量学的影響

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Rep Pract Oncol Radiother.2020 Sep-Oct;25(5):703-708. S1507-1367(20)30090-0. doi: 10.1016/j.rpor.2020.06.004.Epub 2020-06-08.

息止めを伴う体積変調アーク療法におけるベースラインドリフトの線量学的影響

Dosimetric impact of baseline drift in volumetric modulated arc therapy with breath holding.

Shunsuke Ono
Yoshihiro Ueda
Shoki Inui
Masaru Isono
Shingo Ohira
Seiya Murata
Masayoshi Miyazaki
Teruki Teshima

PMID: 32684857 PMCID: PMC7358624. DOI: 10.1016/j.rpor.2020.06.004.

抄録

背景:

VMAT(Volumetric Modulated Arc Therapy)において、呼吸保持中のベースラインドリフト(BD)下での線量分布の変化を調べた。

Background: We investigated the change of dose distributions in volumetric modulated arc therapy (VMAT) under baseline drift (BD) during breath holding.

材料と方法:

ガントリー角0°の静磁場に再計算した10枚のVMAT計画を2Dアレイ装置で、5枚のオリジナルVMAT計画をガフクロミックフィルムで測定した。これらの測定アプローチは，BDによる息止めを再現した波形によって駆動された．息止め時間は 15 秒と 10 秒、BD の速度は BD0（0.0mm/s）、BD0.2（0.2mm/s）、BD0.3（0.3mm/s）、BD0.4（0.4mm/s）の 4 段階とした。BD0.2, BD0.3, BD0.4 の線量分布を 2%/2mm を基準としたガンマ分析により BD0 の線量分布と比較したところ、BD0.2, BD0.3, BD0.4 は 0.2mm/s, BD0.3 は 0.3mm/s, BD0.4 は 0.4mm/s, BD0.2 は 0.2mm/s, BD0.3 は 0.3mm/s, BD0.4 は 0.4mm/s, BD0.4 は 0.4mm/s, BD0.2 は 0.2mm/s, BD0.3 は 0.3mm/s, BD0.4 は 0.4mm/s, BD0.4 は 0.4mm/s となった。

Materials and methods: Ten VMAT plans recalculated to a static field at a gantry angle of 0° were prepared for measurement with a 2D array device and five original VMAT plans were prepared for measurement with gafchromic films. These measurement approaches were driven by a waveform reproducing breath holding with BD. We considered breath holding times of 15 and 10 s, and BD at four speeds; specifically, BD0 (0 mm/s), BD0.2 (0.2 mm/s), BD0.3 (0.3 mm/s), and BD0.4 (0.4 mm/s). The BD was periodically reproduced from the isocenter along the craniocaudal direction and the shift during breath holding (Shift) ranged 0-6 mm.The dose distribution of BD0.2, BD0.3 and BD0.4 were compared to that of BD0 using gamma analysis with the criterion of 2%/2 mm.

測定結果:

各Shiftの平均通過率は、アレイ測定とフィルム測定でそれぞれ0mmで99.8％と98.9％、2mmで96.8％と99.4％、3mmで94.9％と98.6％、4mmで91.5％と98.4％、4.5mmで70.8％と94.1％、6mmで55.0％と83.6％であった。

Results: The mean pass rates of each Shift were 99.8% and 98.9% at 0 mm, 96.8% and 99.4% at 2 mm, 94.9% and 98.6% at 3 mm, 91.5% and 98.4% at 4 mm, 70.8% and 94.1% at 4.5 mm, and 55.0% and 83.6% at 6 mm for the array and film measurements, respectively.

以上の結果から、BD0.2、BD0.3、BD0.4の線量分布は、2%/2mmを基準としたガンマ分析により、BD0.2、BD0.3、BD0.4の線量分布を比較することができた。:

4mm以上のShiftには有意差が認められた（<0.05）。したがって、用量分布の再現性を維持するために、患者のために息止め時間を短くすることが推奨される。

Conclusion: We found significant differences in Shift above 4 mm ( < 0.05). Hence, it is recommended that breath holding time should be shortened for patients to preserve the reproducibility of dose distributions.