14-062

ExacTrac System による前立腺内金マーカー変動の評価○中島 里美 1）、船越 猛 1）、菅原 庸介 1）、日山 篤人 2）1 ）セントヒル病院 放射線部、2 ）放射線科【 目的 】当院では前立腺癌に対する放射線治療時に前立腺内にインプラントマーカー（Φ 2 ㎜金球マーカー3 ヵ所）を留置し、位置決めに利用している。インプラントマーカーを利用したセットアップは組織内でマーカーの変動がないことが前提となるが、実際にIGRT を行う際にマーカーの変動があるように見える症例が認められた。そこで ExacTrac System を用い、毎日の治療日において金マーカー座標を測定し、変動の有無を評価した。
【 方法 】5 名（患者 A 〜 E）の前立腺治療患者に対して、治療計画用 CT と各回の ExacTrac の結果を用めた。図 1 からわかるように、どの患者も日々約 5°程度の変位はあることがわかる。患者 C の角度の変位は大きく、前半は 5 〜 15°、後半は 15 〜 35°と最大で35°を超える日もあった。患者 C は ExacTrac の画像にてほぼ毎日腸内ガスが見られていた。
3 点マーカーを用いたセットアップでは、角度補正を行わずにアイソセンターのセットアップを行うと、マーカーの座標は計画時とは異なる。下図は患者 C・
D のアイソセンターを中心にした時の各マーカーの座標を矢状断・冠状断・水平断方向から見たものである。

いて前立腺内の 3 点金マーカーの座標を求め、マーカー間の距離・角度を測定した。
【 結果 】各マーカー間の距離については患者 A・B では、全体的に約 2 〜 4 ㎜の変動となった。頭尾方向においては経過とともに距離が若干縮小傾向にあるように見えた。患者 C では全体的にばらつきが大きく、全体的に約 3 〜 4 ㎜ の変動となった。患者 D・E は、全体的に約 1.5 〜 2 ㎜の小さな変動であった。
患者 C の変動が他の患者と比べ著しくばらついていたため、3 点マーカーからなる平面の角度のズレを求
表1

図2
アイソセンターセットアップ時の金マーカー座標（ 患者 C）

各金マーカー間距離の比較

図3
アイソセンターセットアップ時の金マーカー座標（ 患者 D）

ばらつきが大きかった患者 C は、腸内ガスの影響を受け、腹背方向での変位が著しく、最大で 8.9 ㎜の誤差が見られた。変動が小さかった患者 D でも腹背方向、頭尾方向では 3 ㎜以上の誤差が多く見られた。
【 考察 】治療期間中に前立腺の大きさが変わらないケースと若干縮小するケースが見られた。前立腺のような実質臓器であっても、周囲臓器からの圧排により変形が認められた。角度補正を行わずに、アイソセンターを合わせた場合、各マーカーの位置は計画時とは異なる。特に腹背方向にはズレが大きい。背側方向に
図1

3 点金マーカーからなる平面の角度のズレはマージンを狭くしている施設も多いと思われるため、今後の課題として検討が必要と思われる。
― 119 ―

14-063

前立腺外部放射線治療における固定具精度に関する検討○佐々木 翼 1）、笈田 将皇 2）、山田 正雄 3）、甲斐 功一 3）、小川 邦夫 3）、松田 和久 3）1 ）岡山大学医学部保健学科、2 ）岡山大学大学院保健学研究科、3 ）島根県立中央病院医療技術局放射線技術科【 背景 】放射線治療の臨床現場では、患者固定具利用り、頭尾方向を除き、左右方向、前後方向で単体群よにおいて種類の違いにより患者体位の再現性（セットり併用群の方が小さな値となった。Setup Error の標アップ精度）に違いが生じることが知られている。

準偏差（SD）について、は左右、前後、頭尾方向につ【 目的 】本研究では、前立腺外部放射線治療患者において単体群ではそれぞれ、3.7 ㎜、2.0 ㎜、4.3 ㎜となり、いて、患者固定具の使用パターンを変えた時のセット併用群ではそれぞれ、2.3 ㎜、1.3 ㎜、4.8 ㎜となった。

アップ精度について検討を行うことを目的とする。

表2【 方法 】前立腺外部放射線治療（66Gy/33fr 〜 74Gy/

左右［㎜］

前後［㎜］

頭尾［㎜］

3D［㎜］

単体群

6.57.47.612.7

併用群

3.35.39.311.437fr）を行った患者計 38 症例において、Vac Lock のみの場合（17 症例、598 データ；以下、単体群とする）と、Vac Lock および体幹部固定具（Hip Fix）を併用した場合（21 症例、743 データ；以下、併用群とする）

最適 PTV Margin の比較の 2 群に分け、これら両群について、オンボードイメージング装置搭載リニアック（Trilogy、Varian 社製）【 考察 】Hip Fix と Vac Lock を併用した場合、Vacを用いた 3D‑3D マッチング法により腫瘍中心で位置Lock のみの使用に比べて、頭尾方向の初期セットアッ照合を行い、皮膚・固定具マークの Setup Error をプエラーが大きくなった。この原因として、固定具を解析 1）した。

付ける際に規定位置の認識が難しいため、位置再現性【 結果 】単体群、併用群でそれぞれ求めた Systematicが悪くなることが考えられた。また、体位に関わらず

Error（ Σ）、Random Error（ σ）の結果を表 1 に示す。

IGRT を使用しない施設では、Vac Lock のみの使用

Σについては、左右、前後、頭尾方向について単体群でも複数回の位置照合でΣを減らすことにより、Hip

ではそれぞれ、1.9 ㎜, 1.7 ㎜, 1.6 ㎜、併用群ではそれFix の併用と同等のセットアップ精度が得られること

ぞれ 1.0 ㎜, 1.5 ㎜, 2.4 ㎜となり、頭尾方向を除き、左が示唆された。しかし、Hip Fix は照射中の体動を抑右方向、前後方向で単体群より併用群の方が小さな値える効果が期待され、総合的な精度の向上に寄与し、となった。σについては左右、前後、頭尾方向につい有用であることが示唆された。て単体群ではそれぞれ、2.4 ㎜, 4.4 ㎜, 5.0 ㎜、併用群【 結語 】前立腺外部放射線治療においては、VacLock

ではそれぞれ 1.3 ㎜, 2.3 ㎜, 4.9 ㎜ となり、いずれのと HipFix 併用群は、VacLock 単体群に比べて、頭尾方向も単体群より併用群の方が小さな値となった。

方向でΣが大きくなり、IGRT を使用していない施設

表1Σ

σでは注意が必要であると考えられましたが、σは同等

Setup Error の文献値と比較以下に抑えられるため、全体の PTV マージン軽減に

左右［㎜］

前後［㎜］

頭尾［㎜］

3D［㎜］

単体群

1.9

1.7

1.6

3.1

併用群

1.0

1.52.43.0

文献値 3）

1.72.7

1.92.9単体群

2.44.45.07.1

併用群

1.32.34.95.6

1.93.22.14.3

文献値3）

有効であることが示唆されました。

【 参考文献 】
1） Peter R et al.『3‑D PORTAL IMAGE ANALYSIS IN
CLINICAL PRACTICE： AN EVALUATION OF 2‑DAND 3‑D ANALYSIS TECHNIQUES AS APPLIED
TO 30 PROSTATE CANCER PATIENTS』Int J Radiat
Oncol Biol Phys 46, 1281‑1290, 2000

また、van Herk らの計算式 2）を利用して最適 PTVMargin を求めた結果を表 2 示す。これより、左右、前後、頭尾方向について単体群ではそれぞれ、6.5 ㎜, 7.4 ㎜,7.6 ㎜、併用群ではそれぞれ 3.3 ㎜, 5.3 ㎜, 9.3 ㎜とな

2） M van Herk et al.『INCLUSION OF GEOMETRICUNCERTAINTIES IN TREATMENT PLANEVALUATION』Int J Radiat Oncol Biol Phys 52,1407‑1422, 2002
3） E K Osei et al.『Evaluation of daily online set‑up errorsand organ displacement uncertainty during conformal
radiation treatment of the prostate』BJR, 82, 49‑61, 2009

― 120 ―

14-064kV イメージガイドシステムを用いた適切なSet up margin の算出に関する検討○三浦 勇人 1）、青山 英樹 1）、大塚 裕太 1）、井俣 真一郎 1）、杉原 誠治 1）、藤井 俊輔 1）、
笈田 将皇 2）、宇野 弘文 1）、田原 誠司 1）、稲村 圭司 1）1 ）岡山大学病院 医療技術部放射線部門、2 ）岡山大学大学院 保健学研究科

Table.1【 背景および目的 】Set up margin（以下、SM）は、各施設で蓄積された位置修正データの解析処理によってシミュレーション（ 許容値 0.5 ㎜ ）LateralLongVertical

算出することが可能である。また、最適な照合回数お頭部

5 人 20 回

5 人 10 回

15 人 10 回

よび患者数の算出は、各施設において検討を行わなけ

頸部

5 人 10 回

25 人 5 回

25 人 15 回

胸部

25 人 25 回

20 人 25 回

25 人 25 回

腹部10 人 10 回

15 人 25 回

20 人 20 回

骨盤

5 人 25 回

15 人 5 回

5 人 10 回

ればならない重要な課題とされている。そこで、本報
告は、2 組の X 線管球とフラットパネルおよび赤外線を備えた kV イメージガイドシステム（ExacTracSystem、BrainLab 社製）による患者位置照合データを用いて、必要最小限な照合回数および患者数の算出

Table.2を試みたものである。
【 方法 】対象症例は、画像誘導放射線治療を実施した

シミュレーション（ 許容値 1.0 ㎜ ）LateralLong

Vertical

症例（頭部：25、頸部：25、胸部：59、腹部：32、骨盤：頭部5人5回

5人5回

5人5回74）である。本検討における SM は Van Herk の 2.5

頸部

5 人 10 回

15 人 10 回

15 人 5 回

Σ＋ 0.7 σから算出した。評価方向は左右、頭尾、腹胸部15 人 25 回

15 人 20 回

10 人 25 回

背方向である。ここで、最大限収得されたサンプル数

腹部5 人 10 回

10 人 10 回

20 人 20 回から算出した SM を本検討における真値として取り扱

骨盤

5 人 15 回

5人5回

5 人 10 回

うことと定義した。最大限取得されたサンプル数から算出した治療部位別の SM は、頭部の腹背方向で最大Table.32.16 ㎜であった。一方、頸部、胸部では 頭足方向でそれぞれ最大 3.43、6.84 ㎜であった。腹部、骨盤においては腹背方向の SM が最大でそれぞれ 4.63、3.41 ㎜であった。次に、最大限取得されたサンプル数から患者数と照合回数を任意に設定し、シミュレーションを行った。シミュレーションの詳細は、患者数を 5、10、15、20、25 人、照合回数を 5、10、15、20、25 回と変シミュレーション（ 許容値 2.0 ㎜ ）LateralLong

Vertical

頭部

5人5回

5人5回

5人5回

頸部

5人5回

5人5回

5人5回

胸部

5 人 25 回

5 人 15 回

5 人 25 回

腹部

5人5回

10 人 5 回

10 人 25 回

骨盤

5人5回

5人5回

5人5回

化させ、それぞれの組み合わせによる SM を算出した。
また、シミュレーションを行う上で真値に対する許容て大きくなった原因であるが、ExacTrac System に値の設定を行った。許容値は、ExacTrac system のフおける自動照合の限界があげられる。本システムの画

ラットパネルの識別可能限界を考慮し、最少を 0.5 ㎜、像間の照合は、線形による画像位置合わせに機能が限また寝台の精度を考慮し、1.0 ㎜、2.0 ㎜の設定も行った。

定されている。したがって、解剖学的な情報量が複雑【 結果 】Table.1 は、SM に収束するための条件（患者に存在する胸部領域での位置照合精度は、他部位に比数、照合回数）の許容値 0.5 ㎜の場合である。

べて低下することが考えられる。また、SM の算出に同様に、Table.2 は許容値 1.0 ㎜、Table.3 は許容値

おける許容値の設定は、各施設で使用する位置照合装2.0 ㎜の場合を示す。胸部や腹部では、他部位に比べ置の特性や画質に見合った分解能を考慮することで、患者数、照合回数ともに大きくなった。また、許容値スループットの向上や SM を効率よく調整することが大きくなると、患者数、照合回数ともに小さくなった。

が可能である。

【 考察 】SM に関する先行研究は、骨盤部に関するも【 結語 】SM の算出は、最大限に蓄積された照合デーのが多く報告されている。本研究では、骨盤部以外にタの解析からシミュレーションをすることにより可能

頭部、頸部、胸部、腹部における SM に関しての検であった。また、許容値を設定することで、患者数と討を試みた。胸部における SM が他の部位と比較し照合回数が顕著に変化することが明確となった。

― 121 ―

14-065

O- リング型リニアックにおける
kV X-ray およびコーンビーム CT 位置照合システムの精度評価○加茂前 健 1）、溝手 里花 1）、銅山 恒夫 1）、中山 真一 1）、門前 一 2, 1）、坂本 隆吏 1）1 ）岡山中央病院 放射線がん治療センター、2 ）京都大学大学院医学研究科 放射線腫瘍学・画像応用治療学【 背景 】線量勾配が急峻な定位放射線照射（Stereotac-

ムの表面に IR マーカ

tic Irradiation：STI）や強度変調放射線治療（Intensityを 設 置 し（Fig.2）CT

Modulated Radiation Therapy： IMRT）などを実施を撮像した。撮像したする場合、通常の外照射以上の幾何学的位置精度を担CT 画像に対して治療保することが必要とされる。また、位置照合用装置を計画を作成した。IC備えた治療機が多くの施設に導入され、画像誘導放射は IR マーカの中心と線治療（Image Guided Radiation Therapy： IGRT）

し、3 × 3 ㎝2 の 照 射が実施可能となりつつあるが、装置の品質管理が不十野、 ガ ント リ 角 度 0,分であれば、深刻な系統的誤差を生じる可能性がある 1, 2）。

90, 180, 270°とした。

Fig.2 End-to-End 試験で用いた骨盤ファントムと IR マーカ

リニアック実機にて骨盤ファントムに対して ETX を用いて位置照合および補正を実施し、治療計画と同条件にてビーム照射し得られた EPID 画像より誤差値を算定した。
【 結果 】（1）ETX 単独の画像フュージョン精度
結果を平均値± 2SD で示す。Y、Z、X 各々の方向
Fig.1

に対し ETX の検出誤差は 0.0 ± 0.1 ㎜, 0.1 ± 0.2 ㎜,

Vero4DRT に実装された画像照合システム‑0.1 ± 0.1 ㎜であった。
（2）寝台移動誤差を含めた ETX および CBCT の位置【目的】三菱重工社製 O‑リング型リニアック Vero4DRT

精度の位置照合システム（Fig.1）である ExacTrac X‑ray

寝台移動誤差を含めた ETX の位置修正後残差は 0.0（ETX）およびコーンビーム CT（CBCT）の精度評価±0.3 ㎜, 0.1±0.2 ㎜, 0.1±0.2 ㎜, ETX と CBCT のを行う。

照合値の逸脱は1.0±0.3 ㎜, ‑0.6±0.2 ㎜, 0.2±0.1 ㎜【 方法 】であった。

（1）ETX 単独の画像フュージョン精度（3）End‑to‑End 試験

骨盤ファントムを CT 撮像し、IC を Vertical（Y）、Fig.3 に IR マーカを透過した EPID 画像を示す。Y、Z、Long（Z）、Lateral（X）方向に 2 から 10 ㎜ 移動させX 各々の方向に対し誤差は約 1 ㎜、0 ㎜、0 ㎜であった。

た複数の治療計画を作成した。治療室にて設置誤差が無い状態でファントムを固定し、IC を移動させた計
画 DRR を対象として位置照合した。検出値と IC 移動量の差を ETX 検出誤差とした。
（2）寝台移動誤差を含めた ETX および CBCT の位置Fig.3

精度
骨盤ファントムに対して故意の初期設置誤差を与え

End-to-End 試験における EPID 画像（ グリッドサイズ： 6 × 6 ㎜2 ）ETX による位置照合および修正を行い、再度確認の【 結論 】画像誘導放射線治療を実施する上で十分な位照合を実施した。再照合時の検出値を寝台の移動誤差置精度が担保されていることが示唆された。

を含めた残差とした。続いて、CBCT を撮像し ETXの検出値と比較した。ファントムに与えた初期設置誤差は 2 から 10 ㎜とし複数回繰り返した。
（3）End‑to‑End 試験
CT シミュレーションから位置照合、治療ビーム照射までの総合的な精度評価を行う。先ず骨盤ファント【 参考文献 】
1） Task Group 142 report： Quality assurance of medicalaccelerators, Med. Phys. 36（ 9）, September 2009.
2） Quality assurance for image‑guided radiation therapy
utilizing CT‑based technologies： A report of theAAPM TG‑179, Med. Phys. 39（ 4）, April 2012.

― 122 ―

14-066

仮想ファントムを用いた市販レジストレーションソフトウェアのROI レジストレーション精度の検討○河原 大輔、中島 健雄、相田 雅道、越智 悠介、河合 信太朗、奥村 拓朗、増田 弘和、
大野 吉美
広島大学病院【 背景 】MIM Maestro（ 以下 MIM）は体型や腫瘍の半径変化については追従した。回転移動では 35°以上経時的な変化を伴う画像に対し ROI のレジストレー回転した場合に RIR が機能しなかった。Air の半径ションを行い輪郭作成の時間短縮、線量合算も可能な変化は半径が基準画像の 40％（10pixcel）以下の場合放射線治療計画支援ソフトウェアである。

DIR の精度が低下した。

ROI のレジストレーション機能は、二組の画像を【 考察 】著しい回転、ピクセルの小さい領域を除き他はレジストレーションさせ、その移動、変形情報を高い精度を示した。回転移動では情報量変化が Air とROI に適用する事で実現している。しかし ROI のレSpine のみで小さく Air では回転角 25°以上で重ならずジストレーション精度検証の報告は少ない。

35°以上では探索範囲内で相互情報量を増やすことに【 目的 】 放射線治療計画支援ソフトウェアである

困難が生じたために RIR が機能しなかった可能性があ

MIM の ROI のレジストレーション精度の検討を行う。

る。Air の半径が基準画像の 40％（10pixel）以下の場合、【 使用機器 】

DIR 変形グリッドサイズが元画像のピクセルに比べ大放射線治療計画支援ソフトウェア：

きく標本化定理より変形空間で正しくサンプリングでMIM Maestro ver.5.4.6（MIM Software）きなかったために精度が低下した可能性がある。

画像処理ソフトウェア： ImageJ1.44（NIH）【 結語 】MIM に使用されているレジストレーション

DICOM 画像編集ソフトウェア：

機能は、今回検討した範囲では RIR は回転角度 35°、

DICOMan ver.3.4.4（ UNIVERSITY OF

DIR は極端に小さな関心領域を除き高い ROI レジス

ARKANSUS FOR MEDICAL SCIENCE）

トレーション精度を有していることが示唆された。

【方法】ImageJ を用いて仮想ファントム画像を位置情報を追加して DICOM 画像に書き直し

VOI

イルを DICOMan 上で、ヘッダ情報、スライス
MIM に転送した。MIM 上で画素値のしきい値

110.8

0.8

0.60.6

VOI作成し、TIFF 画像にて保存した。この画像ファ0.4

0.4

0.2

0.2

00を設定し基準画像の ROI（ Air、Spine、Body）
ᗙᶆを作成した。さらに基準画像に対して既知の移ᗙᶆ

Fig.1

動、変形を与えた移動、変形画像の ROI を作成し、X 軸、Y 軸座標移動

11回転を行う Rigid Image Registration（RIR）を0.8

0.8行い、次に変形を行う Deformable Image Reg-

0.6

0.6

0.4

Fig.2

び RIR、DIR による誤差を考慮しレジストレー
0.8

0.8

0.6

0.6

0.4

12345Spineᅇ㌿ゅᗘ㸦°㸧

Fig.3

Spine 回転移動

100.4

Fig.4― 123 ―Body 半径変化

300180Body༙ᚄኚ໬ࡢⓒศ⋡(%)

200

1400.21600116

Spine の回転移動

1200.2100

全体の回転移動【 結果 】座標移動、Spine の回転移動、Body のVOI1112VOI▶検討項目

全体の回転移動1108

ション成功の指標を VOI が 0.95 以上とした。

Air、Body の半径変化

00 5 10152025303540455060708090
ᅇ㌿ゅᗘ㸦°㸧

評価を行なった。この際 ROI 設定時の誤差、及X 軸、Y 軸座標移動

00Index（VOI）を求め、レジストレーション精度の0.4
0.20.2

104

ジストレーション ROI とした。Volume Overlap

VOIistration（DIR）を行った。作成された ROI をレVOIROI のレジストレーションを行った。 まず移動、

0412 20 28 36 60 100 140 180
Air༙ᚄኚ໬ࡢⓒศ⋡(%)

Fig.5

Air 半径変化