X 線治療計画システムに関する QA ガイドライン
Quality Assurance of Treatment Planning Systems
for X-ray Beams

日本医学物理学会

タスクグループ０１

日本医学物理学会

QA/QC 委員会監修

推薦の言葉
日本医学物理学会会長

金井達明

今回出版される「Ｘ線治療計画システムに関するＱＡガイドライン」は、日本医学物理学会の２００４年度、２００５年度課題別研究として採択された課題の成果です。この課題別研究は、学問的興味というよりも、むしろ日本の放射線治療に貢献したいという若い研究者が自発的に活動を行なってきた成果と捉えることができます。今の医学物理学を取り巻く環境は、「医学物理士」という日本での医療現場での実績が少ない言葉にのって多少混乱しています。言葉が先にあり、実態が置きざりにされているような面が少なからずあるように思えます。このような今の医学物理学会において、現場と医学物理研究の橋渡しを目指すこのような「ガイドライン」の作成過程を若い人が経験し、出版までこぎつけることは非常に重要な出来事であると思います。
このように、医療現場に役に立つ「医学物理的考え方」の整理を積極的に日本医学物理学会は応援するべきであると思います。日本医学物理学会としては、
日本の医学物理の発展に寄与し、日本の治療・診断・防護に重要かつ緊要な課題についてタスクグループを組織し、その成果を継続的に出版していくことは、会員へのサービスの向上のための最重要項目の一つとして取り組むべきこと思います。
日本医学物理学会としては、この活動をタスクグループ０１（ＴＧ01）として公認し出版に際しても日本医学物理学会の出版物として位置づけることにしました。この出版を期に次々と日本の治療・診断・防護に重要な貢献するタス
クグループが継続的に活動できるよう、この火が消滅しないように、学会として支援していきたいと思います。
2007 年 11 月 11 日

序
このたび、X 線治療計画システムの系統的 QA に関するガイドラインを出版することになった。これは放射線治療が注目を集めつつある現在、まことに時宜を得たものである。
治療計画システムは今やリニアックと並んで放射線治療の要となるものであり、最近の放射線治療のめざましい発展の多くは、治療計画システムの機能拡張によるものと言っても過言ではない。しかしながら、治療計画システムの不適切な使用は重大な事故を招く恐れがあることも事実であり、最近の放射線誤照射事故の原因の多くが治療計画装置に由来したことは、記憶に新しい。事故の報告書によると、これらの誤照射事故は、治療計画システムの QA を系統的に行えば、全て防止できたとのことである。
治療計画システムの系統的な QA は、欧米においては日常のこととして行われているが、我が国においては、実行するに当たって様々な困難に遭遇する。
その一つは適当な手引書がないことである。米国では、American Association of
Physicist in Medicine (AAPM) の TG53 が治療計画システムの QA ガイドラインを出版し、その日本語訳も出版されている。しかし、AAPM のガイドラインは
やや抽象的であり、治療計画 QA を熟知していない者には、いささか使いにくい点があった。
それに対して本ガイドラインは、具体的な記述により、この分野にそれほど経験がなくても、治療計画システムの QA ができるように工夫されている。また、我が国においては必ずしも区別されてこなかった受け入れテストとコミッ
ショニングが明解に区別されて、記述されている。本ガイドラインが、現場において治療計画 QA を行う人にとって、文字通り指針となると信じている。
本ガイドラインは西尾氏など今後、我が国の医学物理を背負っていくべき中
堅、若手の自発的な努力により作成された。西尾氏のグループは、まさにその意気や壮と言える。今後、このような動きが活発となり、我が国の医学物理が益々、発展することを望むものである。
日本医学物理士会

会長

遠藤真広

執筆者及び主な担当章
西尾禎治（代表）

国立がんセンター東病院（１、８章、全体）

河野良介

国立がんセンター東病院（２、７章）

慎一郎

放射線医学総合研究所

（３章）

森
水野

秀之

放射線医学総合研究所（４、５章）

羽生裕二

東京女子医科大学

（６章）

高橋

豊

癌研究会癌研究所

（６章）

協力者
榎戸

義浩

埼玉県立小児医療センター

遠山尚紀

千葉県がんセンター池田剛

独立行政法人国立病院機構水戸医療センター

Abstract
Some of the irradiation accidents that happen to patients undergoing radiation therapy
are related to the misuse of treatment planning systems. Currently the sophistication andcomplexity of treatment planning systems have been increasing significantly, particularly including three-dimensional (3D) treatment planning systems and the use of intensity-modulated radiation therapy (IMRT). This has created a need for a comprehensive
set of quality assurance (QA) guidelines that can be applied to clinical treatment planning. The purpose of this report is to guide and assist medical physicists in developing
and implementing a practical QA program for modern radiotherapy treatment planning.
Chapter one introduces this guideline. Chapter two defines specifications, an acceptancetest and commissioning for the treatment planning system. Chapter three describes QAof CT scanners for treatment planning. Chapter four discusses the treatment planningsystem's acceptance test, and Chapters five and six describe commissioning thenon-dosimetric and dosimetric methods. Periodic quality assurance testing is discussed
in Chapter seven. This report provides the framework and guidance to allow medical
physicists to design comprehensive and practical treatment planning QA programs fortheir clinics.

目次
第１章

はじめに

・・・

1

第２章

意義・仕様・定義

・・・

3

・・・

6

・・・

18

2.1

X 線治療計画システムに関する QA の意義

2.2

仕様

2.3

受け入れテストの定義

2.4

コミッショニングの定義

2.5

定期的な QA の定義

第３章

放射線治療計画用 CT 装置に関する QA

3.1

はじめに

3.2

CT スキャナに関する QA

3.2.1

レーザ投光器（CT レーザ並びに外部レーザ）

3.2.2

寝台位置精度・再現性

3.3

線量評価、並びに X 線発生装置

3.4

画質評価
共通事項

3.4.1
3.4.1.1

評価ファントム設置法

3.4.1.2

キャリブレーション

3.4.1.3

基準となる評価値の取得
画質に関する QA 項目

3.4.2
3.4.2.1

画像ノイズ

3.4.2.2

CT 値均一性

3.4.2.3

CT 値精度・再現性

3.4.2.4

幾何学的精度

3.4.2.5

空間分解能

3.5

大口径 CT 装置に関する QA

3.6

まとめ

第４章

X 線治療計画システムに関する受け入れテスト

4.1

はじめに

4.2

テスト項目

4.2.1

ハードウェア

4.2.2

ネットワーク環境

4.2.3

データ転送

4.2.4

ソフトウェア

4.2.5

ベンチマークテスト

4.2.6

文書化

第５章

線量に関与しないコミッショニング

5.1

はじめに

5.2

システムのセットアップ確認及びカスタマイズ

5.3

患者解剖学的データの作成・転送・登録

・・・

22

5.3.1

CT データ取得

5.3.2

CT 画像表示と関連ツール

5.3.3

CT 画像を用いない手動及び他のモダリティを利用した患者解剖学的デー
タの作成

5.3.4
5.4

患者データベース
構造体の描出5.4.1

CT 画像を用いた手動輪郭作成

5.4.2

CT 画像を用いた自動輪郭作成

5.4.3

３次元構造の作成

5.4.4

内挿機能等による輪郭作成

5.4.5

自動マージン機能

5.4.6

相対電子密度割り当て

5.4.7

ボーラス作成5.4.8

点・線・マーカーの定義

5.5

ビーム情報

5.5.1

マシンパラメータの確認

5.5.2

マシンパラメータの制限

5.5.3

コリメータ・ジョウ設定

5.5.4

ブロック定義・形状

5.5.5MLC（マルチリーフコリメータ）

5.5.6

自動照射野形成

5.5.7

ビームセットアップの確認

5.5.8

ガントリ・コリメータ・テーブル角度

5.5.9

アーク（回転）照射5.5.10ウェッジ

5.5.11 ビーム表示
DRR 表示5.5.12
5.6

まとめ

第６章

線量に関与するコミッショニング

6.1

はじめに

6.2

線量に関与するコミッショニングの手順

6.2.1

コミッショニング計画の立案

6.2.2

ビームデータ6.2.3

治療計画装置へのビームデータの転送確認

6.2.4

線量投与点と線量分布の規格化確認

6.2.5

線量検証の実施

6.3

評価方法と評価基準

6.3.1

領域の定義

6.3.2

偏差の定義

6.3.3

多数点に対する評価

6.3.4

評価基準

6.4

検証項目

6.4.1

ビームモデリング検証

6.4.2

単純条件での検証

6.4.3

臨床条件での検証

6.4.3.1

様々な SSD でのセットアップ

6.4.3.2

オープン斜入6.4.3.3

ウェッジ斜入6.4.3.4

照射野内の組織欠損

6.4.3.5 オープン非対称照射野

・・・

39

6.4.3.6

ウェッジ非対称照射野

6.4.3.7

不整形照射野6.4.3.8

上記（6.4.3.1 から 6.4.3.7）のテストの組み合わせ

6.4.3.9

ビルドアップ領域

6.4.3.10

不均質補正

6.4.3.11

特殊治療・高精度治療

6.5

まとめ

第７章

定期的な X 線治療計画システムに関する QA

7.1

はじめに

7.2

毎日

7.3

毎週

7.4

毎月

7.5

毎年

7.6

随時

第８章
参考文献

おわりに

・・・

59

・・・

61

・・・

62

第１章

はじめに

近年、放射線治療の誤照射事故が頻発しており、その問題はマスコミでも多く取り上げられている。その中で放射線治療の品質保証（QA）のあり方が強く問題視されている。放射線治療技術は急速に進歩し、それによって高精度の放射線治療が実現可能となり、患者へ提供できるようになってきている。その一方で、その治療技術の QA は確立したものとは言えず、その QA 項目は非常に幅広い領域に及ぶために、技術の進歩に使用者側が追い付いていないという実態がある。このガイドラインは、非常に重要性が高いにも関わらず、国内ではほとんど実施されず、しかも最近の放射線誤照射事故の多くの原因ともなっている X 線治療計画システムに関する QA に着眼したものである。
QA を実施するためには、仕様の作成に始まり、装置の新規購入や更新の際の受け入れテスト、コミッショニング、更にその検証とあるが、テスト実施のベンダー（装置販売業者）とユーザの切り分け、特にコミッショニングの部分に関しては、その内容自体の定義や各人の認識は曖昧である。このため、臨床現場に適した、一連の包括的な X 線治療計画システムの QA ガイドラインが必要である。
近年、American Association of Physicists in Medicine (AAPM) タスクグループ５
３1, 2)から放射線治療計画のための QA について報告されており、医学物理士がQA プログラムを開発や実行するためのガイダンスを提供している。具体的には、各施設に合った QA プログラムを作成する組織構築の勧告に始まり、受け入れ
テストや X 線治療計画システムと治療計画プロセスのコミッショニング、ルー
チンの QA の実施に関する問題などがまとめられている。同様に、European
Society for Therapeutic Radiology and Oncology (ESTRO) からも実例をベースにした X 線治療計画システムの QA ガイドラインとして ESTRO 放射線治療ブックレット第７巻 3)がまとめられている。
今回、我々は日本医学物理学会（JSMP）課題別研究会においてタスクグルー
プ０１（TG01）を立ち上げ、AAPM タスクグループ５３、ESTRO 放射線治療ブ
ックレット第７巻及び、IAEA TRS430 4)を参考にして、日本国内向けの X 線治療計画システムに関する QA ガイドラインを作成した。QA で何が問題で何が実施
項目として必要なのかの選定に始まり、臨床現場で実施可能なレベルで品質（Quality）を定量的に評価し、どのように保証（Assurance）するかを立案し、-1-

臨床現場で役立つ QA ガイドラインとなるように配慮した。
本ガイドラインでは、この章に加えて、意義・目的と定義（第２章）、放射線治療計画用 CT 装置に関する QA（第３章）、放射線治療計画装置の受け入れテスト（第４章）、線量に関与しないコミッショニング（第５章）、線量に関与するコミッショニング（第６章）、そして、定期的な放射線治療計画に関する QA（第７章）で構成されている。なお、放射線発生装置に関する QA については、
X 線治療計画システムに関する QA とお互い密接な関係にあり、切り離すことはできないが、これらは別途発刊されているガイドライン 5, 6）等に委ねるとして本ガイドラインでは記載しない。
最後に、本ガイドラインの作成は、JSMP 及び医学物理士会の助成により行われた。また、第３章については国立がんセンター東病院の池田剛氏、第６章については千葉県がんセンターの遠山尚紀氏、ガイドライン全体に対しては埼玉
県立小児医療センターの榎戸義浩氏より、貴重なご意見並びにご指導を頂き完成させることができた。ここに深く感謝申し上げます。

-2-

第２章

2.1

意義・仕様・定義

X 線治療計画システムに関する QA の意義

X 線治療計画システムには、治療計画用 CT に代表される撮影装置、治療用放射線発生装置、治療の中枢を担う治療計画装置、患者位置決め確認装置や QA・
QC に利用される線量測定装置まで含まれる。ここで、治療計画の実施において、患者の解剖学的な構造の情報を取得するために撮影される CT 画像の画質は、治療計画精度を決定する要因の１つである。一方、治療計画装置は、患者の解剖学的な画像、３次元ビーム情報、３次元線量計算アルゴリズムや線量体積ヒス
トグラム（DVH）を代表とする計画評価ツール等、機能も多種多様であり、かなり複雑化している。最も問題なのは、治療計画装置のブラックボックス化が、ユーザ側に、更には装置を販売しているベンダー側にまで及び始めていることである。
安全かつ精度の高い放射線治療を患者へ提供するために、ユーザは治療計画
装置の中身を可能な限り理解し、放射線治療計画の各項目について、QA をきちんと実施した上で治療に利用することが非常に重要である。以上より、X 線治療計画システムの QA 項目は次の（１）から（４）によって達成される。
（１）X 線治療計画システムの仕様書作成と仕様書に対するベンダーの性能提示。
（２）X 線治療計画システムに関する受け入れテスト。
（３）ユーザによる X 線治療計画システムの機能や動作、性能に関するコミッ
ショニング。
（４）定期的な品質管理のためのユーザテスト。
これらを実施することで、高品質の放射線治療を提供することができる。
また、万が一、医療事故が発生した場合には、責任の所在を判断する基準
材料になりうる。
我々は臨床現場で使いやすい QA ガイドラインの作成を目的としている。それゆえ、本書の構成には、医学物理士や現場で品質管理を担当する診療放射線技師にも理解が容易で、QA 項目が簡便に実施できるように、実施方法を具体的に示す等の注意を払った。なお、各 QA 項目に対しては、本書が扱いやすいよ
うに、A.目的、B.評価ツール、C.評価方法、D.許容値、E.頻度の形式でまとめた。
また、本ガイドラインには多数の参考文献を引用しており、臨床現場における X-3-

線治療計画システムに関する QA プログラムの作成の手助けとなるはずである。
最後に、各施設において QA プログラムを立案し、実施できる能力を有する
責任ある立場の者（医学物理士等）は、本ガイドラインを読み、自らの施設における重要問題を見極め、その改善に努めるべきである。またプログラムの立案や実施を行うためには、医学物理士等の人材の確保と QA を実施する時間の確保は非常に重要であることを特記しておく。それによって初めて、治療計画の品質が向上され、患者に高精度の放射線治療が提供できるようになる。

2.2

仕様

X 線治療計画システムの仕様書作成には非常に大きな作業を要する。仕様書
作成のために、施設のニーズや必要条件を慎重に評価しなければならない。ここで、必要条件とは、具体的にどんな機能が必要なのか？ 使われる入力方式はどんなものなのか？ どんな性能レベルが望まれるのか？ 等である。また、施設において、X 線治療計画システムが、将来どのように利用されていくかを想定した仕様も含めておくべきである。仕様書自体は各々の項目と要求仕様を明瞭に定義すべきである。理想の仕様書ができたら、責任ある立場の者は仕様書の最終合意に達するためにベンダーと交渉する必要がある。
仕様で検討されるべき項目は以下の３つである。
（１）コンピュータ・ハードウェア
CPU の他、３次元治療計画装置の一部となる表示モニタ、プリンタ、プ
ロッタ、テープドライブ、UPS 等全ての周辺装置を含む。
（２）ソフトウェアの特徴と機能
ソフトウェアの特徴や機能に関する仕様書については、量的表現よりも「はい」「いいえ」あるいは「ある」「なし」形式にする。
（３）ベンチマークテスト
実際の利用条件と同じか、または同等の条件を設定して、処理の速度や効率等の性能評価を行う。これにより、特定のビームデータ及び特定条
件下で、線量計算アルゴリズムの精度や計算時間がわかる。
また、仕様書には治療計画装置の最も基本的な動作や機能の精度に関する記載が漏れている場合もありうる。その場合には、必要に応じて、ベンダーへ精度の掲示要求を別途に行うべきである。

-4-

2.3

受け入れテストの定義

受け入れテストとは、X 線治療計画システムが仕様書通りに稼働することを確認するために行うテストである。このテストによって仕様が満足されていることを確認できることが重要である。
ベンダーの仕様に従って X 線治療計画システムを購入する場合、受け入れテ
ストはベンダーが用意する仕様書通りに、機能や動作、精度が満足されているかを確認することになる。もし、精度等の具体的な値を別途で要求した場合は、その項目に関する記述の記載があることを確認すべきである。受け入れテストの結果は全てを文書化し、X 線治療計画システムが使用される間は大切に保管しておくべきである。

2.4

コミッショニングの定義

コミッショニングは、X 線治療計画システムの性能と測定データの比較、様々な条件での精度の評価、またその値は装置が持つ許容範囲内であるかの評価等であり、受け入れテストだけでは不十分な項目・内容を検証することである。
ベンダーから渡された仕様書及びユーザズマニュアル等を利用し、実際の臨床利用を想定して、装置が持つ機能の動作及び精度を再確認する必要がある。また、潜在的問題点を多く含む可能性がある部分なので、実際の臨床で使用しながら、その場で臨機応変に対処するように心掛ける必要がある。また、それら全ての評価結果は、文書化し、保管しておく必要がある。

2.5

定期的な QA の定義

X 線治療計画システムの受け入れテスト及びコミッショニングにより評価された、システムの性能や精度等が、日々の治療の実施において維持及び再現されていることを確認する作業が定期的な QA の大きな役割である。定期的な QAの実施結果は、経時的な値の変動、動向が一目で判断できるように、データをまとめ、保存しておくことが重要である。

-5-

第３章

放射線治療計画用 CT 装置に関する QA

はじめに

3.1

CT スキャナに関する QA は、基本的には医学物理士や診療放射線技師が行うべきであり、本ガイドラインにより十分に QA を実行できることを目標にしている。 ただし、QA の実行やコミッショニングにおいて、医学物理士や診療放射線技師が CT の経験が少ない場合、CT を熟知している医学物理士または診療放射線技師に依頼することが望ましい。
画質評価に関する資料は、現在、数多く公表されているが、本章では治療計
画用 CT に特化した QA ガイドラインの作成を目的としたため、画質評価に関する資料の一部分しか示していない項目もある。また、日常の QA という観点に立つと、煩雑にならないように必要項目だけに絞る必要がある。本章は、CT の経験の浅い医学物理士や診療放射線技師も対象としているので、QA の手順をより多く示した。また、可能な限り、参考文献を付け、経済的に実現可能であり、実践的な治療計画用 CT 装置に関する QA プログラムを作成した。この QA プロ
グラムにより、治療計画の手順の質と効率を改善し、患者と医療施設に対して利益を生むことができるであろう。
本章は AAPM レポート 7 - 11)、ImPACT 1, 2)、ESTRO 4)から提示されているガイ
ドラインを参考にした。また、例として商用ファントムや、評価用として独自に作成したファントムの画像を掲載したが、ファントムの種類により、形状や評価方法が若干異なることを了承して頂きたい。そして、全ての項目に共通して、管電圧、再構成関数、FOV、ガントリ回転時間等の撮影条件に注意する必要がある。なお、治療計画用 CT として使用する全ての撮影条件で、QA を実施する必要はなく、QA 用撮影条件として、その中からいくつか選択しても構わない。また、装置のどこかが故障していれば、正確な CT 画像が現れないことに留意すると QA も簡単になる。
3.2
3.2.1

CT スキャナに関する QA
レーザ投光器（CT レーザ並びに外部レーザ）

A. 目的
レーザの精度を評価する。
B. 評価ツール-6-

フィルム、スリット、微小球、ブロック、ワイヤファントムでも可能である。
C. 評価方法
どの評価ツールを使用したとしても、CT レーザ（ガントリ外側（水平、垂直）、
ガントリ内側）と外部レーザ（水平、垂直）が示す位置と CT 撮影位置との整合性を評価することが目的である。CT レーザと外部レーザのどちらを先に評価しても構わない。CT と寝台との位置調整は、CT 設置時にベンダーが正確に調整を行っているため、ここでは評価は行わない。
例として、ここではフィルムを使用した方法を紹介する。
（１）フィルムを寝台に置き、レーザの示す位置に目印を付ける。ここでは、穴を開けることで、フィルムにも目印を付けることが可能である（図 3-1a）。
この時、対向レーザを有する装置では、それらが同じ位置を示しているかを確認する。
（２）レーザの目印を付けた部位を、CT 装置でアキシャル撮影を１回行う。
（３）フィルムを現像して、レーザの位置（穴の位置）と照射位置を確認する（図 3-1(b)）。微小球やワイヤを使用した評価も、基本評価方法は同じである。

図 3-1 フィルムを使用した方法

D. 許容値± 2 mmE. 頻度
CT レーザ：毎日
外部レーザ：毎月、レーザ調整時-7-

3.2.2寝台位置精度・再現性

A. 目的
CT 装置の寝台移動軸は位置精度と再現性が保証されなければ、CT 画像にゆがみを生じ、治療計画へ影響を及ぼす場合がある。それゆえ、寝台を前後、上下方向に移動させた時の評価を行う。
B. 評価ツール
ワイヤ、フィルム、またはレーザの QA に用いたファントムを使用する方法があるが、ここでは簡易な方法として、寝台のみを使用する方法を紹介する。
成人体重と同等の負荷がかかるようにする（参考文献 10)では 75 kg 以上。ただしこれは欧米人を想定している。JIS 規格では 30 kg または 135 kg となっている。また上記の正確な重さの重りを用意することが難しいのであれば、60 kg 程
度の重さでも構わないが、評価する際には、毎回同じ重さを不可することが必要である）。負荷をかけることにより、寝台がたわむのは当然であるが、再現性の確認、そしてたわみの量を把握することは重要である。そのため、負荷は毎回同じところにかけるべきである（例：寝台端）。
C. 評価方法
いろいろな評価ツールを使用した方法があるが、ここでの目的は、寝台移動
量が CT 画像上の表示位置と、実際に測定した位値を比較評価することである。
C1. 上下・前後方向（１）寝台下の動かない部分に定規（1 mm 間隔で長さがわかるもの）を付けておく（図 3-2）。
（２）寝台を移動させる前の位置に目印を付ける。
（３）寝台をある量移動させた後、CT 画像上の位値と定規の指示位置を評価する。
X 線シミュレータ装置並びにリニアックへ、CT 装置の寝台を回転させて使用する場合の評価は、フィルムが適している。

図 3-2

寝台位置移動精度の評価方法-8-C2. ガントリチルトの評価
治療計画装置がチルトした画像の入力に対応しているかに依存するが、多くの CT では、チルト機能が搭載されており、それを利用する施設では、QA を行う必要がある。
（１）寝台に垂直になるようにフィルムを貼り付け、撮影位置に置く（図 3-3）。
（２）チルトした場合としない場合で、アキシャル撮影を行う。
（３）チルト角度表示値と、照射した X 線の角度をフィルムで確認する。
フィルムを使用せず、ファントムを CT 撮影して確認することも可能である。

図 3-3

CT チルトの評価方法。
フィルムを体軸方向に垂直になるように置き照射する。

D. 許容値± 2 mm 以内（C1. テーブル移動精度）± 1 度以内（C2. チルト角度の精度）
E. 頻度
毎年、装置導入時、装置更新時

3.3

線量評価、並びに X 線発生装置

A. 目的
治療計画 CT 撮影時の被ばく量は、放射線治療時の患者被ばく線量に比べると少なく、また患者の線量限度がないことから、治療計画 CT ではそれほど重要視-9-

されていなかった。しかし、アクセプタンステストと定期的な QA の立場から、線量測定を行い経時的な変化を確認することは重要である。また、X 線管球やCT の被ばく線量測定については、多くの報告があるが、経時変化を把握すればよく、そこに焦点を絞った QA 方法を紹介する。
B. 評価ツール
CT のビーム幅以上の長さを有する線量計（例 10 cm ペンシル型線量計）
C. 評価方法（１）CT のアイソセンタに空気中に線量計を水平に置く。線量計と水平面との角度は、± 2 度以内とする。
（２）QA 用撮影条件にて、１回アキシャル撮影を行う。ヘリカルスキャンの場
合には、線量計を十分カバーする範囲を撮影する。
（３）X 線強度の経時変化を確認する。絶対線量でなくても、メータの読み値
でよい。
D. 許容値
ベンダー規定値の±20%以内 1, 2)
E. 頻度
毎年または、X 線管球を変えた時

3.4

画質評価

治療計画用 CT に用いる CT 装置の画質評価に関する QA において、以下の５点（1. 画像ノイズ、2. CT 均一性、3. CT 値再現性、4. 幾何学的精度、5. 空間分解能）について、それらの評価方法をまとめた。
既に、CT 装置のレーザや寝台の精度について評価が終了しているため、この時点では装置自身の精度は保てていると考え、以下の評価では、レーザ並びに寝台情報を利用して構わない。また、ベンダーが推奨する評価方法でも構わないが、本節では個別に評価方法を載せた。

3.4.1
3.4.1.1

共通事項
評価ファントム設置法

経時的変化を評価するため、施設ごとに評価方法を確立させ、QA を行う際には、全て同じ方法で評価する必要がある。特に、幾何学的評価に用いる評価フ
ァントムの位置決めは、多少時間がかかっても、正確に行う必要がある。これ- 10 -

は、評価ファントムのロッドに含まれている場合もあるが、スライス位置が異なる２画像のサブトラクションをして、ファントムエッジを観察することで、ポジショニング精度の確認が簡易に行える（図 3-4）。
最近では、ファントムのポジショニングを行うためのファントムが付属されているものもあり、それらを利用するのもよい。また、ファントム固定具の使用が望ましい。

図 3-4 ファントム位置の合わせ方の例。
ファントムを設置し、前後の異なるスライスの２画像の差分を取ることで、
ファントムの設置が上下左右、またねじれ方向にずれていないか確認。

3.4.1.2

キャリブレーション

ベンダーが推奨するキャリブレーション方法、並びに撮影に必要なキャリブ
レーションは、必ず全て QA 直前に取得しておく。
3.4.1.3

基準となる評価値の取得

ベンダーから提供される評価値と、ユーザが評価した場合の結果が異なる場
合がある 12 - 14)。そのためにも、アクセプタンステスト並びにメンテナンス時等、ベンダーと共にユーザが QA で使用するファントムを用いて、評価しておくべきである。これを、基準値とするのが望ましい。

3.4.2
3.4.2.1

画質に関する QA 項目
画像ノイズ- 11 -

A. 目的
画像のノイズは、CT 値に影響する。画像ノイズの経時的評価を行う。
B. 評価ツール
頭部ファントム（直径 16 cm）、腹部ファントム（直径 32 cm）の均一な円柱
ファントムまたは楕円ファントム等の均一物質からなるファントム（キャリブ
レーション用ファントム等）を使用する。
C. 評価方法（１）評価ツールをガントリ中心に置く。
（２）QA 用撮影条件で撮影する。
（３）CT 画像上に ROI を設定し、ROI 内の CT 値の標準偏差を確認する。ROI
を数カ所（例えばファントム中心、１２、３、６、９時の位置）に取り、各 ROI 内の標準偏差を平均する（図 3-5）
。特に、ハーフスキャン再構成を行った場合には、画像ノイズの場所依存性があるため、複数個の ROIから評価することが重要である。
D. 許容値
ベンダー規定値
E. 頻度
毎日

図 3-5 ROI の取り方の例

3.4.2.2

CT 値均一性

A. 目的- 12 -

均一な物質を撮影した CT 画像は、当然 CT 値も均一でなくてはいけない。また、できる限りアーチファクトを含まないことが望ましい。これらは、線量分布に大きく響く要因となるからである。管電流、スライス厚、ヘリカルピッチ
等はそれほど影響しないが、管電圧は、線質を決定するため CT 値に大きく影響するので、治療計画用 CT 撮影で複数の管電圧を用いる場合には、評価しておくべきである。しかし、骨強調アルゴリズムを使用すると、3 mm 以下のスライス
厚では、骨等の高吸収物質の CT 値は正確でないという報告もあり 15)、CT 装置
ごとの CT 値の評価は重要になってくる。この評価は、画像ノイズの評価と同時に行うと、便利である。
B. 評価ツール
均一な円柱ファントムまたは楕円ファントム（水ファントム等）を用いる。
C. 評価方法（１）評価ツールを撮影中心に置く。
（２）QA 用撮影条件で、評価ツールを CT 撮影する。
（３）ROI を数カ所に設置し、ROI 内の平均ＣＴ値を比較する（図 3-4）。
診断領域では、患者の中心をアイソセンタに置くことが多いため、評価ツール
をアイソセンタに置いて評価するだけで十分であるが、治療領域では、ターゲットを CT アイソセンタに置く場合もあり、患者は必ずしも CT 中心に位置するとは限らない。このような場合を考慮に入れ治療領域における QA では、評価
ツール位置を CT アイソセンタからずらした位置にも評価ツールを置き、評価を行う必要がある。
D. 許容値± 5HU 9, 10)
E. 頻度
毎日：評価ツールをアイソセンタに置いて評価
毎月：毎日＋評価ツールを撮影 FOV の端に置いて評価
毎年：毎月＋その他の管電圧についても評価

3.4.2.3

CT 値精度・再現性

A. 目的
CT 値の異なる物質に対して、正確な CT 値を表示できることを確認する。
4-10%の相対電子密度の不確かさは、せいぜい 2%しか線量へ影響しないという- 13 -

報告がある 15)。
B. 評価ツール
相対電子密度ファントム（CT 値精度評価ファントム）C. 評価方法
コミッショニングテストの時に、十分なデータを取得しておくことは重要である。コミッショニングテストでは、相対電子密度または、様々な CT 値を持つ
ロッドが埋め込まれたファントムを使用する。QA の頻度からも、相対電子密度
ファントムは各施設、備えるべきである。なお、３種類（水、骨、肺等）以上のロッドが含まれるファントムで十分な評価ができる 16)。 また、骨相当の CT
値を示す資材として（濃度 40%の）リン酸水素二カリウム水溶液、脂肪組織相
当の CT としては高純度のエタノールが利用できるので、水と空気を加えれば４種類の資材が揃うことになる。
（１）評価ツールをガントリ中心に置く。
（２）QA 撮影条件で評価ツールを CT 撮影する。
（３）CT 画像上で各物質の部分に ROI を設置し、平均 CT 値を求める。
D. 許容値（CT 装置）ベンダー規定値

または ± 5HU

E. 頻度
毎日：１種類以上の物質（水等）
毎月：３種類以上の物質（水、肺等価物質、骨等価物質等）
毎年：相対電子密度ファントム
ただし、相対電子密度ファントムを用いた評価は、設置時のコミッショニン
グテストの時にも行う。治療計画で用いる撮影条件で、管電圧、FOV が複数ある場合は、それらの評価も行うべきである。

3.4.2.4

幾何学的精度

A. 目的
幾何学的精度の位置依存性を評価する。
B. 評価ツール
あらかじめ形状のわかっているファントムを用いる。格子状ファントム等。
C. 評価方法（１）評価ツールを CT 撮影する。

- 14 -

（２）アキシャル断面、MPR 画像で、形状、長さを CT 装置に搭載された評
価ツールを利用する。
D. 許容値
ベンダー規定値
E. 頻度
毎日：横軸または縦軸
毎月：両方の軸
空間分解能

3.4.2.5
A. 目的

アキシャル断面における評価と、体軸方向における空間分解能の評価。
B. 評価ツール
様々な空間周波数を有する線状ファントム、または微小なタングステン球が埋め込まれたファントムを使用する。これらは、ベンダー提供、商用のものがある。ベンダー提供のファントムとは別に、商用ファントムでも評価するのが望ましい。線状ファントムやアルミ等のスラブを用いて評価する場合、ファン
トムのポジショニングの精度が、測定結果に大きく影響する。微小球の場合にはポジショニングが容易であるため推奨したい。
C. 評価方法（１）評価ツールをガントリ中心に置く。この時、チルトをさせない。
（２）QA 用撮影条件でＣＴ撮影する。ヘリカルスキャンを使用する。アキシャ
ルスキャンを行うと、評価ツールが検出器内に投影されるか、２つの検出器にまたがるかで、結果が異なる（図 3-6）。
（３）点広がり関数（PSF）やスライス感度プロファイル（SSP）（図 3-7）等の数値的データとして評価する。
D. 許容値
ベンダー規定値
E. 頻度
１年- 15 -

図 3-6 アキシャル撮影でスライス感度プロファイルを測定する場合の、
ファントムセッティングの影響。微小球が隣のスライス方向の検出器に若干またがった状態。

図 3-7 スライス感度プロファイルの評価の例（ヘリカルスキャンによる評価）(a)評価ファントムの再構成画像（MPR：拡大再構成）(b)微小球上に引いたプロファイル。

- 16 -

3.5

大口径 CT 装置に関する QA

従来、放射線治療計画に使用されていた CT の多くは、ガントリの直径が約70 cm 以下であり、患者の体位によっては、全体が収まらない場合があった。また撮影 FOV が約 50 cm 以下に制限されていることで、CT シミュレーションを行う上で問題となっていた 17, 18)。そこで、最近では、大口径 CT が市販され、撮影 FOV は 70 cm 前後まで可能となった。その反面、高コントラスト分解能の低下や画像ノイズの増加等が報告されている 19)。また、CT シミュレーション用
CT は、診断用 CT よりも CT 値が不確かであるとの報告もある 20)。 QA の方法
は、前述で説明した評価で構わない。

3.6

まとめ

放射線治療に用いられる CT 装置の品質管理は、診断用の CT 装置とは異なる
注意点が存在する。項目によって実施頻度は変わるが、今回列挙した項目はいずれも治療計画を精度よく実施するために必要不可欠である。また、非常に多くの実施時間を費やすことも事実である。それらを緩和するために、例えば解析・評価ソフトとしてメーカー提供、商用、そして自作のものを用意すること
で、実施時間を短縮できる。撮影は、QA 用のプロトコルとシーケンスを作成しておけば、自動で全ての撮影が終了する。このような工夫をすることで、定常的な QA の実施を比較的簡易にできるはずである。

- 17 -

第４章

4.1

X 線治療計画システムに関する受け入れテスト

はじめに

X 線治療計画システムの受け入れテストは、装置が仕様通りに機能するかをチェックするテストであり、装置設置後かつ臨床実施の前に、ベンダーとユーザの共同で実施される。
テスト項目・方法・記録用紙等は両者によって事前に了解されているべきであり、それらは恐らくベンダー提供のものになることが多い。受け入れテストの記録は装置を使用している限り保存しなければならず、次の更新の際にはそれが参考になる。

4.2
4.2.1

テスト項目
ハードウェアA. 目的
コンピュータ、周辺機器が仕様通りに機能していることを確認する。
B. 評価ツール
納入されたハードウェア。
C. 評価方法（１）CPU、メモリ、ディスク仕様をソフトウェアとして付属していると思われるシステム診断機能により確認する。
（２）入力機器（ディジタイザタブレット、フィルムディジタイザ、画像デー
タインターフェース、仮想端末、キーボード、マウス等）の機能及び動作を確認する。
（３）出力機器（プリンタ、プロッタ、DRR 表示ディスプレイ、DVD・DAT・
MO ドライブ等）の機能及び動作を確認する。
D. 許容基準
仕様書に準じる
E. 頻度
導入時、装置修理及び装置更新時

4.2.2

ネットワーク環境

A. 目的- 18 -

他の機器とのネットワーク接続の確認。
B. 評価ツール
治療計画装置とネットワークでデータを転送する全ての機器。
C. 評価方法（１）データの転送元である CT 装置、核医学診断装置、超音波等の機器、あるいは転送先である患者マネジメント・照合システムとのネットワーク接続を確認する（ping コマンドを利用する等）。
（２）ネットワーク出力（入力）の形式（DICOM、DICOM-3、DICOM-RT 等）を確認する。
D.

許容基準
仕様書に準じる

F. 頻度
導入時、装置修理及び装置更新時

4.2.3

データ転送

A. 目的
各機器への正確なデータ転送の確認。
B. 評価ツール
転送元のデータ（CT、MRI 等）及び計画装置からリニアック照合システム等へ転送されるデータ。
C. 評価方法
下記の例を参考に、使用が想定される全てのデータ転送において、ネットワークの接続確認、データは転送されるか、転送前後のデータは一致していることを検証する。
（１）データの転送元である CT 装置、核医学診断装置、超音波等の機器、あるいは転送先である患者マネジメント・照合システムとのネットワーク
接続を確認する。
（２）ネットワークの使用状況及びそれに対する CT・MRI・超音波等の画像を転送する。
（３）転送前後での各種画像データの一致を目視で確認する。
（４）治療装置あるいは登録・照合システムへ転送された位置情報及びビー
ム情報を確認する。

- 19 -

（５）MLC 制御システムへ転送された MLC 形状の情報を確認する。
（６）転送された DRR 情報を確認する。
（７）ブロックカッターや補償フィルタ作成機への転送された情報を確認する。
（８）シミュレータや仮想シミュレータとの転送情報（デジタル化したイメージ等）を確認する。
（９）放射線腫瘍マネジメントシステムへの転送情報を確認する。
（１０）3-D 水ファントムシステムからネットあるいは磁気媒体により転送された測定データを確認する。
D. 許容基準
仕様書に準じる
E. 頻度
導入時、装置修理及び装置更新時

4.2.4

ソフトウェアベンダー提供の受け入れ項目に準じて実施する。ただし、仕様書に記載されていることが漏れている場合にはその点についても行う。AAPM のタスクグル
ープ５３のレポートに受け入れテスト項目例が挙げられており、我々もそれを支持する。表 4-1 に要約を示す。
表 4-1 受け入れテストの項目
トピック
CT 入力

テスト
ベンダー準備の CT スキャン標準データに基づき、ユーザが採用予定の形式によって書かれる
解剖学的記載の作成。

解剖学的記載上記 CT スキャン標準データに基づく患者モデルの作成。表面輪郭、内部解剖その他の描出。
3-D での対象の作成と表示。

ビームの記載ベンダー準備の標準ビーム記載を用いて全てのビームの技術機能が作動することの確認。

光子ビーム線量計算

標準光子ビームデータセットでの線量計算の実行。テストには種々のオープン照射野、異な- 20 -

る SSD、ブロック照射野、MLC 形成の照射野、不均質事例、多門での計画、非対称のジョウでの照射野、ウェッジを使用した照射野等を含むべきである。
線量表示、線量体積ヒストグラ 線量計算結果の表示。DVH コードが記載通り
ム

機能するか確かめるため、ベンダーが準備した
標準線量分布を用いる。ユーザが作った線量分
布を追加で使ってもよい。

ハードコピーの出力与えられた一連の計画での全てのハードコピ
ー文書のプリントアウト。全てのテキスト・グ
ラフ情報が正しく出力されていることの確認。

4.2.5

ベンチマークテスト

A. 目的
標準的データセットを用いた計画装置の基本的性能（主に計算機能）の確認。
B. 評価ツール
ベンダー提供、文献で発表されている、または自施設所有のベンチマークデータを利用する。
C. 評価方法
出力結果がわかっているテストにおいて、同様の照射条件を設定し、計画装置の計算結果が予想される結果と許容範囲内で一致するかを検証する。
D. 許容基準
ベンダー提供値及び文献等の結果との許容範囲内での一致
E. 頻度
導入及び更新時

4.2.6

文書化

計画装置の全体のデザイン、計算理論、性能の限界・詳細情報、また、計画装置に入力したビームデータ等に関する文書を用意し、いつでも参照できるようにすべきである。また、ベンダーが計画装置にデータを入力した場合には、その確認をユーザと共に実施し、その確認記録も保存すべきである。

- 21 -

第５章

5.1

線量に関与しないコミッショニング

はじめに多機能を有する X 線治療計画システムには、線量計算に直接関与しない多くのプロセスが含まれる。従って、QA プログラムでも線量に関与しないプロセスも取り扱わなければならない。本章では、線量に関与しないコミッショニング
として、まずシステムのセットアップ確認及びカスタマイズから始まり、次に、
CT データ取得や患者解剖学的データの作成・転送・登録、続いて、輪郭作成や３次元構造作成等の構造体の描出について、最後に、 照射野形成装置や照射法に関するビーム情報について記述する。
ここにおける検証では、治療計画装置の上記機能を、その関連機器とのネット
ワークを介して転送し、表示機能を確認したり、リニアック等の実機での整合性を確認したりすることが重要である。ベンダーは施設ごとに構築されたシステムを使用するため、システム全体のセットアップに関して、仕様書の範囲内でシステムを構築し、それを完結する義務がある。また、ユーザは本章で挙げた項目の他、治療計画装置の種類やユーザの運用法に応じて、必要な QA 項目を追加すべきである。
本章では、コミッショニングについての手順、評価方法と評価基準、最後に単純条件あるいは臨床条件における検証項目について、具体的にまとめてある。
なお、記載したコミッショニング項目の全てを実施すべきであるとは考えていない。むしろ、施設の治療環境に合わせて臨機応変に対応されることを望んでいる。
コミッショニングに関して、ベンダー側はあくまでその一助を担っただけであり、決して担保を取ったと錯覚してはならない。その責任はユーザ（施設）側にあることを繰り返し述べておく｡

5.2

システムのセットアップ確認及びカスタマイズ

X 線治療計画システムは、単独の端末装置のみの構成から、サーバー装置を中核として多数の端末装置や周辺機器が接続された複雑な構成までと様々である。
X 線治療計画システムの使用開始時において、入力しなければならない初期パラメータが数多く存在する。そこで、下記項目を確認することによって、シ- 22 -

ステム全体を把握し、初期パラメータの決定を行う。
（１）ハードウェア
複雑なネットワークにより、複数の端末装置や周辺装置等から構成されている場合は、その構成を図式化し十分理解しておく必要がある。
（２）ソフトウェア
必要に応じて、インストールされている OS の管理、各端末装置間でのデータのやり取りの方式等を確認し、文書化する。
（３）システム利用制限の確認
X 線治療計画システムは一般に高機能を有するために使用法を誤ることもある。それを防ぎ、かつ、日常診療の効率化を図るため、使用できる機能を制限する必要性も出てくる。その制限の方法を確認し、初期条件、また変更した場合には、それらを記録しておく必要がある。
（４）患者データベース
患者データの構造、特に解剖情報・プラン情報の保存方式を確認する。
また、治療が終了した患者ファイルの取り扱い等は前もって決定し、文書化しておく。
（５）X 線治療計画システムデータ変換
システムに入るデータ、外部へ転送されるデータについて、確認やテス
トをしなければならない。
（６）表示・出力系
グラフィカル表示、また数値等の出力情報機能や画面出力のハードコピ
ー機能についてカスタマイズができる場合、その方式についてあらかじめ決定する必要がある。
（７）治療計画プロトコル
治療計画プロセスにおいて、３次元表示法、ビーム設定、表示線量値等の初期値を決めることができる場合には、業務効率だけでなく、QA の観点からも考慮して決定する。
（８）CT 値−相対電子密度変換
CT 値−相対電子密度変換に関しては、必ず施設の CT 装置で組成がわかっているファントム等を用いた実測 CT 値を基に作成した変換データを治療計画装置に入力する。
（９）データベース- 23 -

治療計画に用いられるデータを系統的にまとめたものを保持する。これには放射線発生装置・ビーム・ウェッジ・整形の種類・名称等から、機械的移動制限値、表示される座標系の向き等も含まれる。

5.3
5.3.1

患者解剖学的データの作成・転送・登録
CT データ取得

A. 目的
CT データが正しく転送され、表示されていることの検証。
B. 評価ツール
幾何学的情報が既知のファントム。表面にマーカーを貼り、前後・左右・頭
尾方向及び Z=0（体軸原点）のスライスが画像上で確認できるようにする。
C. 評価方法
C1. 幾何学的情報の確認（１）ファントムを supine・prone・head first・feet first の全ての使用する組み合
わせで撮影する。その際、FOV、スライス厚を変える。CT ガントリチル
トを利用する場合には、その条件でも撮影する。
（２）治療計画装置に転送し、患者方位、FOV、スライス厚・間隔が正しく表示されるか確認する。sagittal、coronal や oblique plane を再構成し、画像が正しい方位を表示しているかを確認する。また、全画像に患者名・IDが表示されているかも確認する。
（３）Z=0 のスライスに意図したマーカーが写っているか確認する。
（４）ファントムの幅・長さ・高さ、マーカー座標の精度を確認する。
C2. 複数のシリーズ同時使用可否の確認（１）ファントムを、FOV・スライス厚を変えて、２つのシリーズに分けて連続して撮影する。
（２）撮影された２シリーズを同時に治療計画装置へ転送する。
（３）２シリーズを合わせて治療計画に用いることができるか、スライス厚、FOV 等の情報に矛盾がないことを確認する。
D. 許容基準
D1. 幾何学的に矛盾がないこと。メジャー機能を用いた測定では 0.2 cm、Z=0スライスの精度に関しては 0.1 cm の精度が必要。
D2. ２シリーズを矛盾なく合算して使用できること。

- 24 -

E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.3.2

CT 画像表示と関連ツール

A. 目的
CT データを治療計画装置で正確に表示して使用できることの検証。
B. 評価ツール
5.3.1 項の CT 画像データ。
C. 評価方法（１）5.3.1 項のデータを表示させる。
（２）同じ window/level 設定で、CT で作られたハードコピーを治療計画装置の表示と比較する。
（３）coronal や sagittal 面を再構成し、グレースケールの補間を確認する。
（４）windowing・zooming・pan 等の機能を確認する。
D. 許容基準
視覚的に、または補間された CT 値等で問題がないこと。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.3.3

CT 画像を用いない手動及び他のモダリティを利用した患者解剖学的デ
ータの作成

A. 目的
手動または MRI、ディジタイザ等の他のモダリティの機能の検証。
B. 評価ツール
使用するモダリティからのデータ。
C. 評価方法
C1. 手動による輪郭作成
任意の形状の仮想ファントムを治療計画装置に手動で作成し、２次元、３次
元画像を表示し、メジャー機能または視覚により形状を確認する。
C2. MRI、PET、ディジタイザ等を利用した機能の検証- 25 -

（１）各モダリティから転送されたデータが正しく表示されることを確認する。
（２）それを利用した機能（フュージョン、輪郭作成）が正しく行われていることを確認する。
D. 許容基準目的とした情報の利用が可能なこと。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.3.4

患者データベース

A. 目的
患者データの正しい入力及び使用について確認する。同 ID、氏名の混同を防ぎ、複数の解剖学的情報の取り扱い法を確認する。
B. 評価ツールなし。
C. 評価方法（１）下記事項に関し、患者データを入力し、可能・不可能、及び警告表示の有無を記録する。
z

同姓名を持った２人の患者

z

同 ID を持った２人の患者

z

同じ患者の２度入力z

同じ患者の２番目の解剖学的情報の登録（２）ネットワークで複数の端末で計画できるシステムの場合、複数の端末から同じ患者データにアクセスできない仕様になっているか、または同等の機能を有しているかを確認。
（３）患者データのコピー・移動・バックアップ・消去に関する機能の確認。
治療終了した患者に関する取り扱いを決めておくとよい。
D. 許容基準患者データを混同・重複・誤消去しないこと。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

- 26 -

構造体の描出

5.4

CT 画像を用いた手動輪郭作成

5.4.1
A.

目的
手動輪郭機能の検証。

B. 評価ツール
密度の異なる既知の大きさを含むファントム（水等価媒質中にサイズが既知の低密度物質（コルク等）が内包されているもの等）。
C. 評価方法（１）上記ファントムを CT 撮影し、治療計画装置に転送する。
（２）外輪郭及び内部の物質の輪郭を手動で囲う。複数スライスで行う。
（３）外輪郭・内部物質の大きさを確認する。
（４）windowing・zooming・pan 等の条件を変えて行う。自動濃淡等の初期設定がある場合にはその条件での検証も行う。
（５）輪郭の修正・移動・削除機能についても確認する。多スライスに渡り、ある輪郭を削除できることを確認する。
D.

許容基準
既知のサイズと一致していること。輪郭修正等の機能が正常に機能している

こと。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.4.2

CT 画像を用いた自動輪郭作成

A. 目的
自動輪郭作成機能の検証。
B. 評価ツール
5.4.1 項の CT 画像データ。
C. 評価方法（１）外輪郭を自動輪郭作成機能で囲い、スライスごとに、正確に囲えていることを確認する。
（２）内部構造に関しても、自動輪郭機能で囲い、同様に確認する。
（３）windowing・zooming・pan 等の条件を変えて行う。自動濃淡等の初期設定- 27 -

がある場合にはその条件での検証も行う。
D. 許容基準既知のサイズと一致していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.4.3

３次元構造の作成

A. 目的
３次元構造作成機能の検証。
B. 評価ツール
5.4.1 項の CT 画像データ。体軸方向にサイズの変化のあるファントムがよい。
C. 評価方法（１）自動輪郭作成機能により、３次元構造を作成。
（２）３次元表示において、構造が正しく表示されていることを確認する。
D. 許容基準既知の構造を再現していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.4.4

内挿機能等による輪郭作成

A. 目的
内挿による輪郭作成機能の検証
B. 評価ツール
5.4.1 項の CT 画像データ。
C. 評価方法（１）複数の連続しないスライスにおいて、正方形・長方形等の既知のサイズの輪郭を手動で作成する。
（２）内挿機能を用いて輪郭のないスライスに新たな輪郭を作成する。
（３）スケール等を表示させ、目的とする輪郭が正確に作成されていることを検証する。また、３次元表示においても内挿が行われているかを視覚に- 28 -

より確認する。
D. 許容基準
読み取り誤差の範囲内で正確に輪郭を作成できていること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.4.5

自動マージン機能

A. 目的
自動マージン機能の検証。
B. 評価ツール
5.4.1 項の CT 画像データ。
C. 評価方法（１）5.4.1 項で作成した輪郭に対し、２次元的に、あるいは３次元的に任意のマージン（例えば 2 cm）を取って新たな輪郭を作成する。
（２）スケール等を表示させ、目的とする輪郭が正確に作成されているかを検証する。また、３次元表示においても目視により確認する。
D. 許容基準
読み取り誤差の範囲内で正確に輪郭を作成できているか。
E. 頻度
導入時，ソフトウェア及び施設のネットワーク環境及び関連機器の更新時（更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.4.6

相対電子密度割り当て

A. 目的
相対電子密度の手動割り当て及びピクセルごとの割り当て機能の検証。
B. 評価ツール
5.4.1 項の CT 画像データ。
C. 評価方法（１）5.4.2 項で作成した輪郭に対し、水等価（相対電子密度 1.0）、骨相当の高密度（相対電子密度 1.3 等）及び肺相当の低密度（相対電子密度 0.3 等）
等に近い密度を順次に手動で割り当てる。

- 29 -

（２）密度測定ツール等を用いて、それぞれ割り当てた相対電子密度通りの水等価長になっているかを確認する。
（３）１ビームによる治療計画を作成し、それぞれの水等価長に反映した MU
値または線量になっていることを確認する。
D. 許容基準
正確に密度が割り当てられていること。また、MU 値が密度に反映して変化す
ること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.4.7

ボーラス作成A. 目的
ボーラス機能の検証。
B. 評価ツール
5.4.1 項の CT 画像データ。
C. 評価方法（１）5.4.1 項で作成した輪郭の外側に、ボーラスを付ける。
（２）目視により正確に配置されているか、また、密度測定ツールにより目的とする密度が割り当てられていることを確認する。
（３）１ビームによる治療計画を作成し、MU 値（あるいは線量）がボーラスを反映していることを確認する。
D. 許容基準
配置が正常で密度が正確に割り当てられていること。また、MU 値がボーラスの挿入に応じて変化していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.4.8

点・線・マーカーの定義

A. 目的
点・線・マーカー機能の検証。

- 30 -

B. 評価ツール
5.4.1 項の CT 画像データ。
C. 評価方法（１）5.4.1 項で作成した輪郭の座標が既知の点にマーカー等を加える。
（２）３次元表示、BEV 等でそれが正しく表示されているかを確認する。
（３）マーカーの線量を計算可能な場合、線量が既知の点にマーカーを設定し、正しい線量を出力するか、確認する。
D. 許容基準
視覚確認で、正常に表示されること。また、正確な線量を出力していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。
ビーム情報

5.5
5.5.1

マシンパラメータの確認

A. 目的
マシンに関する各種パラメータが正常であるかを検証し、出力情報や画面のハードコピーを作成する。
B. 評価ツールなし。
C. 評価方法
下記項目を参考に、放射線発生装置に入力されているパラメータを確認し、出力する。既にベンダー等より出力情報が供給されている場合にはそれと画面上の表示の照合でもよい。
z

ビームパラメータ（放射線発生装置種類・名前・エネルギー）z

ビーム幾何学（アイソセンタ位置、テーブル位置、ガントリ・コリメー
タ・テーブルの各角度）z照射野定義（線源からコリメータ・トレー・MLC までの距離、対称・非対称、ブロック形状、MLC セット）z

ウェッジ（名前、タイプ（物理・動的・オート）、角度、照射野制限、方位、アクセサリー制限）z

ビーム修飾用具（補償フィルタ、ボーラス、強度変調）- 31 -

z

規格化（ビームウェイト・線量）

D. 許容基準
各種パラメータが正常に入力されていること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.2

マシンパラメータの制限

A. 目的
マシンパラメータ（照射野サイズ、カウチ角度等）が、5.5.1 テストにより規定された範囲を超えて入力できないかを検証する。
B. 評価ツール
5.5.1 項で作成した出力情報やハードコピー、任意のファントムデータ。
C. 評価方法
5.5.1 項で作成した出力情報やハードコピーの各パラメータ（例：照射野サイ
ズ、コリメータ、カウチ角度等）について、規定された範囲外の値の入力が行われないことを確認する。
D. 許容基準
規定外の値の入力が行えないこと。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.3

コリメータ・ジョウ設定

A. 目的
コリメータやジョウが正確に設定できることを検証。
B. 評価ツール
任意のファントムデータ。
C. 評価方法（１）最小・最大の正方形、及び任意の矩形照射野を形成する。
（２）横断面、BEV にて、正確にサイズが表示されているかをスケール等により確認する。

- 32 -

（３）矩形照射野に関しては、コリメータを回転しても正確に表示されることも確認する。
（４）非対称ジョウを設定し、同様に横断面、BEV で確認する。
（５）（１）と同様の矩形照射野において、コリメータを回転させ、正確な表示を確認する。
D. 許容基準
スケール等の計測精度内で値が一致していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.4

ブロック定義・形状

A. 目的
ブロックが正確に設定されることを検証。
B. 評価ツール
任意のファントムデータ。
C. 評価方法（１）臨床で使用する典型的なブロック形状の１つを作成する。
（２）横断面、BEV にて、正確にブロックが表示されていることを確認する。
（３）線量計算させ、ブロックの遮蔽が有効になっていることを確認する。
（４）ブロック種類（鉛等）が保存できる場合、それを実行し、再読み出しが可能であることを確認する。
D. 許容基準
スケール等の計測精度内で値が一致していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.5

MLC（マルチリーフコリメータ）

A. 目的
MLC が正確に設定できることを検証。
B. 評価ツール- 33 -

任意のファントムデータ。
C. 評価方法（１）臨床で使用する典型的な MLC 形状の１つを作成する。
（２）横断面、BEV にて、正確に MLC 形状が表示されているかを確認する。
（３）線量計算させ、MLC の遮蔽が有効になっているかを確認する。
（４）計画を保存し、それを再呼び出し時に、MLC 情報も保存されていることを確認する。
（５）リーフのオーバーラン、マルチ照射野作成の可否等、5.5.2 で記述しきれていない MLC 駆動に関する制限があれば記載する。
D. 許容基準
スケール等の計測精度内で値が一致していること。再呼び出し時には、正確に MLC 形状を再現していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.6

自動照射野形成

A. 目的
標的体積にフィットする自動照射野作成機能の検証。
B. 評価ツール
任意のファントムデータ。
C. 評価方法（１）直方体形状の標的体積を作成する。
（２）標的体積に対し、任意のマージン（例えば 1 cm）でフィットする照射野（または MLC、ブロック）を自動で作成する。
（３）横断面、BEV にて、正確に照射野形状が作成されていることを確認する。
（４）マージンを変えて同様のことを行う。
（５）卵型、あるいは凹型構造を持つ標的体積を作成し、同様のことを行う。
D. 許容基準
スケール等の計測精度内で値が一致していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連- 34 -

機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.7

ビームセットアップの確認

A. 目的
SAD、SSD のセットアップを正確に設定できることを検証。
B. 評価ツール
任意のファントムデータ。
C. 評価方法（１）SAD 法により、10 cm×10 cm 照射野のビームをアイソセンタ 10 cm 深に設定する。
（２）SSD の値が SAD−10 cm となっているか確認する。
（３）表面での照射野サイズが、9 cm×9 cm になっている（SAD100 cm の場合）ことを確認する。
（４）同じ方向からのビームを追加し、SSD セットアップにし、表面でのサイズが 10 cm×10 cm になっていることを確認する。
（５）アイソセンタ、あるいはビーム入射点をマニュアルで移動し、意図した通りにビームが移動することを確認する。また、SAD と SSD を切り替えた際や、アイソセンタを体輪郭外にした場合についての動作も確認する。
D. 許容基準
スケール等の計測精度内で値が一致していること。意図した通りにビームが移動すること、また、セットアップの切り替えによる動作が正常であること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.8

ガントリ・コリメータ・テーブル角度

A. 目的
ビーム表示系の検証。
B. 評価ツール
任意のファントムデータ。
C. 評価方法
ガントリ、コリメータ、テーブル角度を変え、表示・線量分布が正確に表示- 35 -

されていることを確認する（最低でも 90°刻みで４種類以上は行う）。確認は、
横断面・BEV・３次元表示でそれぞれ行う（３次元表示では、回転、ズーム機
能等も確認する）。
D. 許容基準
スケール等の利用で表示値と一致していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェア及び施設のネットワーク環境及び関連機器の更新時（更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.9

アーク（回転）照射

A. 目的
アーク照射の各パラメータの設定値を検証する。
B. 評価ツール
任意のファントムデータ。
C. 評価方法（１）ガントリのスタート角度、ストップ角度が正確であることを確認する。
回転方向（CW、CCW）が正しいことも確認する。
（２）MU/degree 値が正しいことを確認する（例：90°と 150°で、100MU と300MU 照射等を設定する）。
D. 許容基準
各パラメータの設定値が一致していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.10ウェッジ

A. 目的
ウェッジが正しく適用、また表示されていることを検証する。
B. 評価ツール
任意のファントムデータ。
C. 評価方法（１）各ウェッジに関し、単純な線量分布を計算させ、ウェッジの表示及び線- 36 -

量分布の傾斜が正常であるかを確認する。
（２）コリメータを回転させ、ウェッジの向きも対応して回転していることを確認する。
（３）ウェッジ着用時の最大照射野を超えた値（または最小照射野より小さい値）を入力すると、ウェッジを使用できない（選択できない、または照射野入力ができない）ことを確認する。
D. 許容基準
視覚確認で問題がないこと。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.11

ビーム表示

A. 目的
ビーム表示が正常であることの検証。
B. 評価ツール
任意のファントムデータ。
C. 評価方法（１）体軸（Z 軸）の原点（Z=0 スライス）をアイソセンタとする、ガントリ 0
度、コリメータ 0 度、10 cm×10 cm 照射野ビームを作成する。
（２）Z=±5 cm スライス及び Sagittal 方向±5 cm 画像スライスを表示させ、ビームがアイソセンタ高さでコリメートされていることを確認する。
（３）ガントリ角度を 90 度にし、同様に、コロナルスライスも確認する。
D. 許容基準
スケール等の利用で表示値と一致していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.5.12

DRR 表示A. 目的
DRR 表示の正確さの検証。

- 37 -

B. 評価ツール
5.4.1 項のファントムデータ。
C. 評価方法（１）5.4.1 項のファントムデータ（サイズ・位置が既知の密度の異なる部位を含むファントムデータ）に対し、ビームを作成し、DRR 画像を表示させる。
（２）密度の異なる部位が正確に表示されていることを確認する。
D. 許容基準
スケール等の利用で表示値と一致していること。
E. 頻度
導入時，ソフトウェアのバージョンアップ時、施設のネットワーク及び関連機器の更新時（バージョンアップ、更新の程度に応じて臨機応変に対応する）。

5.6

まとめ

機能が日進月歩で進む治療計画装置において、上記以外の検証項目についても、ユーザが自ら検証項目を挙げ、実施していくことが重要である。例えば、補償フィルタ、ポータルイメージの検証もその１つである。その表示等の手法
は X 線治療計画システムに大きく依存する。また、治療装置側へ計画したプラ
ンデータが正確に転送されているかを検証することも重要である。よって、一概に評価方法を定めることはできないが、臨床使用前には、ユーザによる検証が必要であることは言うまでもない。
解剖学的データ（CT や MRI の画像データとその付帯情報）、解剖学的モデル（臓器や標的等の構造物の描画データ）、プラン情報（治療ビームの幾何学的データ）及び線量情報（MU 値、線量分布とその投与点、規格化点のデータ）の転送については、CT、MRI 等のモダリティ間での直接転送の他に、RIS、CT シミ
ュレータ、治療計画支援システム、他ベンダーの X 線治療計画システム、MU
値及び線量分布検証システム間での相互転送が可能なシステム構築をする場合がある。このようなシステムでの検証においては、画像データの一部欠如、ストラクチャのクラス変更による統合、MLC ファイルの転送の可否とその前後の整合性、線量投与点と規格化点の一致等、転送形態に依存したデータ量の減少によって生じる転送後の情報欠落、質的変化について十分に検証し、導入時のリストを作成しておくことを推奨する。

- 38 -

第６章

6.1

線量に関与するコミッショニング

はじめに治療計画で計画された線量や線量分布が患者体内に正確に投与されることは非常に重要である。実際の治療時には、様々なエネルギーや照射野形成装置を組み合わせることにより、患者体内において最適な線量分布が形成され、照射される。このことから、治療計画装置には、様々な照射条件下においても絶対線量や線量分布に対して高い計算精度が要求される。ユーザは治療計画装置に実装された計算アルゴリズムの特性を十分理解し、計算精度を把握した上で、適切な臨床利用を心掛けなければならない。
以上より、放射線治療のQA 21)はもとより治療計画装置のQA 1 - 4)において、線量に関与するコミッショニングは非常に重要である。線量に関与するコミッシ
ョニングの目的についてまとめると、（１）治療計画装置に実装された線量計算アルゴリズムの特性を理解すること、（２）線量計算精度を十分把握し、精度向上のために線量計算の不確定度を最小限にするように努めること、（３）不適切な臨床使用を避けるために、臨床的に許容できる範囲を明確化す
ること、
にある。
本章では、第５章同様、コミッショニングについての手順等を具体的にまとめてある。ここでも、コミッショニングに関する責任は、ユーザ側にあることを理解しておかなければならない。

6.2
6.2.1

線量に関与するコミッショニングの手順
コミッショニング計画の立案

治療計画装置に実装された線量計算アルゴリズムを把握し、施設ごとの実況に合ったコミッショニング計画を立案する必要がある。治療計画装置の種類、並びにその使用状況に応じて、測定データの収集から治療計画装置のデータ入力、データ転送、ビームモデリングに到るまで、多くの検証項目を検討しなければならない。更に、計算線量分布の評価においては、その評価基準の設定と評価手法の確立が重要となる 22 - 25)。

- 39 -

6.2.2

ビームデータビームデータの不具合は、これから予定される全ての過程に反映されるので、ビームデータの測定には慎重を要する。なぜなら、例えば、小照射野に対する線量投与を考えるとすると、大きな有感体積を持つ線量計で測定されたデータ
が治療計画装置に入力されている場合、その時点で、小照射野サイズに対する治療計画装置の線量予測精度が悪くなる可能性が大いにあり、臨床利用は慎重にせざるを得ない。利用する線量計の種類（電離箱、半導体等）に関しても、その特性を十分に理解してから扱わなければならない。また、治療計画装置の種類によって、ビームデータの測定法や必要なデータが異なる場合が多いので扱いには注意が必要である。
それゆえ、施設ごとに臨床目的にあったビームデータの測定が必要であり、複数の線量計による測定結果の比較検証を実施した上で、目的に応じた測定法を決定しなければならない。また、測定には、3D 水ファントムシステムの駆動系のチェックや測定データのサンプリング間隔の決定等についても検証する必
要がある。

6.2.3

治療計画装置へのビームデータの転送確認

ビームデータファイルのヘッダ情報に記録される項目（エネルギー、照射野
サイズ、ガントリ、コリメータ角度等）と治療計画装置が必要とする項目間の整合性を確認することが重要である。例えば、治療計画装置によってはコリメ
ータ角度に対して照射野対角線方向のプロファイルと通常プロファイルを区別する場合等が挙げられる。
そして、転送前後のデータ間隔、データ数の変化を確認しておく必要がある。
治療計画装置によっては自動的にデータ間隔（数）を決定してしまうもの、3D
水ファントムシステムツールによっては転送時、データ間隔を指定できる機能を有するものがある。

6.2.4

線量投与点と線量分布の規格化確認

計算値と実測値を比較する上で、治療計画装置の線量投与点の設定に関する機能と線量分布の規格化に関する機能については十分に確認しておく必要がある。 治療計画装置によっては、線量投与点と線量分布の規格化方法を独立して任意のポイントやアイソドーズライン、線量体積指標（D95等）に設定できる機- 40 -

能を有しているものがある。
例えば、通常の放射線治療では、ICRU基準点に指示線量を投与して、その点で線量分布を規格化することが一般的な線量分布の表現手法と考えられる｡実
際の放射線治療計画において、これらの機能を十分に理解しておくことが非常に重要である。線量投与点と線量分布の規格化の方法を変更することは、腫瘍並びに正常組織への指示線量の変更を実施していることと同様であるからである。この作業は放射線腫瘍医のみが行える作業であり、意図しない変更による線量で、治療が実施されることは決してあってはならない。

6.2.5

線量検証の実施

治療計画装置による線量計算結果と測定データの比較、解析を実施する上で、評価項目は次の３つに大別される。
（１）ビームモデリング検証
治療計画装置にて線量計算を行うには、入力されたビームデータを基に、線量計算で実際に用いるビームデータを作成するためのフィッティング
作業等、各施設での臨床条件に適応させるためのモデリング作業を実施する必要がある。これをビームモデリングと呼ぶ。ビームモデリングは治療計画装置によって方法が異なるので、ここでは詳細について触れな
い。しかしながら、線量計算結果に大きな影響を与える要素の１つであるため、十分理解した上で慎重に作業に当たるべきである。そして、ビームモデリング終了後はビームモデリング精度の検証を実施する必要がある。計算結果と実測結果を比較して放射線発生装置のビーム特性を再現していることを確認する。いわゆるコミッショニングを実施する必要がある。
ビームモデリングをベンダーに依頼する場合であっても、ユーザは独立
してモデリング結果を確認すべきである。ユーザとベンダーによるダブルチェックを実施し、その確認結果を書面で残すべきである。
（２）単純条件での検証
単純条件での検証とは、単純モデルファントムを利用したビーム幾何学
的条件における基礎的線量検証である。
（３）臨床条件での検証
様々な形状及び材質のファントムを利用したビーム幾何学的条件の組み- 41 -

合わせによる、臨床使用に近い条件での線量検証である。矩形ファントムを利用した非公称SSD、ビーム斜入射、線量指示点のアソセンタ以外への移動等の検証、また人体模擬ファントムを使用した不均質補正に関する検証、更に複雑な条件下での検証等も十分考慮されるべきである。
評価方法と評価基準

6.3

本ガイドラインにおける評価方法や評価基準は ESTRO Booklet NO.7 3)に準ず
る。

6.3.1

領域の定義

計算値と実測値の比較は、Venselaar ら 3, 22)の提案した次の４領域に分類した
偏差； δ によって行う（図 6-1）。
・ δ1；最大線量深を超えたビーム中心軸上。高線量でかつ、低線量勾配な領域。
・ δ 2 ；ビルドアップ領域、半影領域、並びに不均質領域が存在する場合のその境界近傍領域。一般的に半影領域とは、次のいずれかの条件に該当するような領域を云う。
9

線量基準点（例えば、アイソセンタ、最大線量点）に対する 20%線
量と 80%線量間の領域

9

幾何学的照射野幅の 80%を超え、線量基準点に対する 20%線量以内の領域

ただし、ウェッジ照射野での半影の決定や、センタブロックの挿入されたプ
ロファイルでの半影の決定等には、一般的な線量基準点に対する 20%線量と 80%
線量間の幅が適用できない。このような場合は、次のようないずれかの方法によって適宜、半影領域を決定する必要がある。
9

幾何学的照射野幅±○ mm の領域（例えば 5 mm）。

9%/mm のように高線量勾配で表される領域。例えば 3%/mm、5%/mm、
12%/mm。

・ δ 3 ；最大線量深を超えた照射野内領域。高線量でかつ、低線量勾配な領域。

δ1 の領域は含めない。
・ δ 4 ；照射野外領域。半影領域に続く低線量でかつ低線量勾配な領域。
ただし、プロファイルの終端は臨床上必要と考えられる範囲を含めること。
更に、次の２つの評価項目を照射野サイズの偏差、並びにプロファイル形状の- 42 -

偏差として提案する。ビームフリンジは、特に不均質領域でのプロファイル形状の評価に有効である。
・ δ (RW50 )；照射野サイズの偏差・ δ 50 − 90 ；ビームフリンジ、プロファイル形状の偏差

δ3

PDD

δ2

profilesδ50−90
δ1

RW50
δ2
δ4
depth

図 6-1

width

線量評価領域の定義。
実線は実測によるプロファイル、破線は計算によるプロファイルである。

6.3.2

偏差の定義

評価基準の統一、並びに適切な評価のためには、δ の計算方法を定義する必要がある。計算値と測定値の線量に関する偏差の計算式を次に示す｡
偏差： δ1 、 δ 2 、並びに δ 3 に対して、

δ i =1,2,3 = 100% × (Dc − Dm ) Dm ,(6.1)

となる。ここで、Dc 、Dm は同一位置でのそれぞれ計算値と測定値である。また、照射野外領域では勾配を持つ低線量域であるため、測定値 Dm の不確定さが大きく、更に計算精度の限界が大きく関与してくる領域である。それゆえ、 δ 4 に対しては、安定した測定値で代用して規格化する。

δ 4 = 100% × (Dc − Dm ) Dm,cax .
なお、 Dm,cax は中心軸（central axis; cax）上での測定値を表す。

- 43 -(6.2)

また、例えば、3 %/mm を超えるような高線量勾配な領域で、δ 2 は距離の偏差としても表される場合がある（図 6-2）。1D 表示の場合は（図 6-2 a)）、点 i での測定値を rm (i ) 、対応する計算値を rc とすると、

δ (i ) = rm (i ) − rc

(6.3)

また、2D 表示の場合（図 6-2 b)）は全称記号を利用し、

δ (i ) = ∀ r {min rm (i ) − rc }

(6.4)

c

すなわち、任意の rc に対する rm (i ) − rc の最小値、すなわち距離の最小偏差をδ (i )とする。従って、
δ x (i ) = Xr (i ) − Xr 、 δ y (i ) = Yr (i ) − Yrm

δ (i ) =cmc{δ (i )} + {δ (i )}
2

2

x

(6.5)
(6.6)

y

となる。
照射野サイズの偏差：δ (RW50 )については、照射野サイズ： A によって距離の偏差と比率の偏差で表現を区別する。

⎧ (RW50 ) − (RW50 ) [mm]cm⎪⎪
δ (RW50 ) = ⎨ (RW50 ) − (RW50 )cm× 100 [%]⎪(RW50 )m⎪⎩(A < 20[cm]).
A≥
20[cm]()(6.7)

なお、ビームフリンジ、プロファイル形状の偏差： δ 50 − 90 については、⎛ RW50 -RW90 ⎞ ⎛ RW50 -RW90 ⎞⎟⎠ − ⎜⎝
⎟⎠
⎝
2
2
c
m

δ 50 − 90 = ⎜- 44 -

[mm],

(6,8)

で定義される。

図 6-2

6.3.3

偏差算出法の概略図。a)1D 表示、b)2D 表示の場合。

多数点に対する評価

PDD、プロファイル、アイソドーズカーブのような相対線量分布に対する評価は、多数点の偏差に対する総合的な評価を必要とする場合がある。例えば、全体の評価点の中である数点の偏差のみが評価基準を満足していない場合があったとする。しかしながら、このような場合の多くは、総合的には満足できる検証結果が得られていることが多い｡

Venselaar ら 22)は､次のような定義を提唱した。多数点に対する評価基準として信頼限界（confidence limit ; Δ）を定義し、その信頼限界は系統的不確定度と偶発的不確定度の１次結合として次式で表現される。

∆ = δ (i ) + 1.5 × SD

(6.9)

すなわち、それぞれの評価点 i に対する計算値と測定値間の偏差 δ (i )における平均の絶対値と、評価点数に対するその δ (i )の標準偏差（1 standard deviation ;SD）の 1.5 倍で表現する。もし、荷重係数＞1.5 を採用すれば、偶発的誤差の影
響が大きくなり、測定値のばらつき、データ間隔（評価点 i の間隔）の影響が強くなる。荷重係数 1.5 は、Venselaar らの検証経験に基づいた値である。従って、評価結果が採用するパラメータによって統計的に変化することに留意する必要- 45 -

がある。

6.3.4

評価基準

評価基準は、ビームの幾何学的設定によって区別するべきである。例えば、
単純なオープンビームによる計算値の評価基準よりウェッジや MLC を併用した
ビームによる計算値の評価基準のほうが、より大きい許容値が設定されるべきである。評価基準を表 6-1 に示す 3)。
表 6-1：評価基準のまとめ

6.4
6.4.1

検証項目
ビームモデリング検証

A. 目的
治療計画装置での線量計算において、線量計算アルゴリズムによっては、入力されたビームデータを解析的手法に基づいてモデリングして使用する。それゆえ、モデリングの精度がそのまま線量計算結果に影響するので、その精度を評価する必要がある。

B. 評価ツール- 46 -

入力されたビームデータとモデリングされたビームデータ、並びに治療計画
装置のモデリングタスクに用意された検証評価アプリケーション。

C. 評価方法
6.3.1に準ずる
D. 許容基準
表6-1の(1)6.4.2

単純条件での検証

A. 目的
単純条件での検証とは、誤照射を防止し、大きな医療事故を防ぐために実施するレベルのテストである。ただし、臨床使用での放射線治療の品質維持に対しては不十分である。

B. 評価ツール
最大照射野での測定が可能である水ファントム。0.6 cc電離箱線量計、0.1 cc程度の電離箱線量計、並びにレファレンスクラスの電位計。

C. 評価方法
C1. 相対線量分布の検証
1Dもしくは2Dの比較方法いずれでもよい。1Dの場合は、アイソセンタを通る
断面の少なくとも１つ以上のPDDと３つ以上のprofile（治療計画装置の基準深とそれ以外に２つの深さ）に対して比較すること。例えば、dmax、深さ10 cm、深さ20 cm等。
ここでは、治療計画装置のモデリングタスクに用意されたアプリケーション
を有効利用してもよいが、可能であればプラン作成タスクでの線量計算によって結果を検証することが望ましい。
具体例を以下に示す。
・ オープン正方形照射野 5 cm×5 cm、10 cm×10 cm、20 cm×20 cm、30 cm×

30 cm、40 cm×40 cm
・ オープン矩形照射野 5 cm×20 cm、20 cm×5 cm
・ ウェッジ照射野 5 cm×5 cm、10 cm×10 cm、15 cm×15 cm、最大正方形照射
野、最大矩形照射野

C2. 絶対線量の検証
線量評価点は複数の深さで実施することが望ましい。絶対線量の測定条件で- 47 -

は深さ10 cmが推奨されているので、この深さ以外の検証も実施する。なお、線量計の設置位置はアイソセンタとする。
具体例を以下に示す。
・ オープン正方形照射野 5 cm×5 cm、10 cm×10 cm、20 cm×20 cm、30 cm×

30 cm、40 cm×40 cm
・ オープン矩形照射野 5 cm×20 cm、20 cm×5 cm
・ ウェッジ照射野 5 cm×5 cm、10 cm×10 cm、15 cm×15 cm、最大正方形照射
野、最大矩形照射野
最小照射野サイズは、施設の治療計画環境に応じて立案されたコミッショニ
ング計画によって決定する。PC制御でコリメータが駆動することによるフルエ
ンス変化でウェッジビームを形成する非物理ウェッジ（enhanced dynamic wedge、

virtual wedge等）は、その最小設定可能MUや最小照射野幅を確認する。コリメータの駆動時間における各照射条件に対する照射線量の特性を理解しておく必要がある。

D. 許容基準
6.3 節 評価方法と評価基準を参照。
6.4.3

臨床条件での検証

A. 目的
臨床条件での検証とは、6.1節の線量に関与するコミッショニングの目的の確立のために実施する。すなわち、計算アルゴリズム理論、その限界を理解した上で、臨床使用での線量計算の不確定度を最小にし、線量計算アルゴリズムの不適切な臨床使用を避けるために、臨床的に許容できる範囲を明確化するために実施するテストである。

B. 評価ツール
単純条件での検証での評価ツールに加えて、3D水ファントムシステム.場合によっては組織等価固体ファントム、フィルム、微小容積電離箱、半導体検出器、ガラス線量計（素子）、TLD等。

C. 評価方法（１）相対線量分布の検証は、1Dもしくは2Dの比較方法いずれでもよい。1Dの場合は、アイソセンタを通る断面の少なくとも１つ以上のPDDと３つ以上のprofile（治療計画装置の基準深とそれ以外に２つの深さ）に対して比- 48 -

較すること。例えば、dmax、深さ10 cm、深さ20 cm等。
（２）絶対線量検証には、線量評価点がアイソセンタ以外であったり、斜入射
したビーム軸上に存在したりする。従って、3D走査できる水ファントムの使用が必要となる。
（３）絶対線量検証に使用する電位計は、レファレンスクラスの性能が確保されたものを使用する。
具体的な項目を6.4.3.1以降に示す。

D. 許容基準
6.3 節 評価方法と評価基準を参照。表 6-1 ビームの幾何学的設定とδによって区別した評価基準より、6.4.3.1 以降の各項目について該当する番号（例えば(1)）を提示する。
6.4.3.1

様々な SSD でのセットアップ

A. 評価項目
照射野 10 cm×10 cm、SSD=100 cm、80 cm、130 cm 等における PDD、Profile、
中心軸上での絶対線量を評価する（図 6-3）。

B. 許容基準
表 6-1 の(2)図 6-3

6.4.3.2

様々な SSD でのセットアップに対する測定図

オープン斜入A. 評価項目- 49 -

照射野 10 cm×10 cm、SSD=100 cm（水ファントムとガントリの配置において、その角度設定に限界があるので注意が必要）、 Gantry 30 °等、水または固体ファントムの大きさに合わせて、可能な角度に対する PDD、Profile、中心軸上での絶対線量を評価する（図 6-4）。
斜入射の相対線量分布の検証において、深さ方向の検証は可能であればビー
ム中心軸に沿ったプロファイル（PDD）を測定することを推奨する。
横方向の検証は必ずしもビーム中心軸に対して垂直方向のプロファイルである必要はない。水面に平行なプロファイルを測定し、治療計画装置で対応する
プロファイルを出力してもよい。

B. 許容基準
表 6-1 の(2)、または任意平面での Profile の場合は(3)。

図 6-4

6.4.3.3

オープン斜入に対する測定図

ウェッジ斜入A. 評価項目
照射野 10 cm×10 cm 、使用頻度の高いウェッジ角度、計算アルゴリズム上誤差の生じやすいウェッジ角度等、SSD=100 cm（水ファントムとガントリの配置において、その角度設定に限界があるので注意が必要）、 ガントリ角度 30°
等、水または固体ファントムの大きさに合わせて、可能な角度に対する PDD、

Profile、中心軸上での絶対線量を評価する（図 6-5）。
斜入射の相対線量分布の検証において、深さ方向の検証は可能であればビー- 50 -

ム中心軸に沿ったプロファイル（PDD）を測定することを推奨する。
横方向の検証は必ずしもビーム中心軸に対して垂直方向のプロファイルである必要はない。水面に平行なプロファイルを測定し、治療計画装置で対応する
プロファイルを出力してもよい。

B. 評価基準
表 6-1 の(2)、または任意平面での Profile の場合は(3)。

図 6-5

6.4.3.4

ウェッジ斜入に対する測定図

照射野内の組織欠損

A. 評価項目
照射野 20 cm×20 cm に対する中心軸上での絶対線量や PDD、Profile を評価す
る（図 6-6）。
組織等価固体ファントムを使用する。上方のファントム厚さ；t を変化させる
ことで照射野内の組織欠損の影響を(a)側方散乱成分の減少として、(b)前方散乱
成分の減少として捉えることができる。
線量計の挿入位置に対する初期ファントム厚は少なくともエネルギーに応じたビルドアップを考慮する必要がある。PDD、Profile 並びにウェッジ照射野は可能であれば測定する。

B. 許容基準
表 6-1 の(2)- 51 -

図 6-66.4.3.5

照射野内の質量欠損に対する測定図

オープン非対称照射野

A. 評価項目
非対称照射野に対する PDD、Profile、照射野センタでの絶対線量を評価する（図 6-7）。

B. 許容基準
表 6-1 の(2)

図 6-7

6.4.3.6

オープン非対称照射野に対する測定図

ウェッジ非対称照射野

A. 評価項目
6.4.3.5での設定にウェッジを挿入する。ウェッジ挿入方向は、照射野のオフセ
ット方向がウェッジ傾斜方向になる場合とウェッジ非傾斜方向になる場合の２通りで検証する（図6-8）。

- 52 -

非対称照射野に対するPDD、Profile、照射野センタでの絶対線量を評価する。

B. 許容基準
表6-1の(3)図 6-8

6.4.3.7

ウェッジ非対称照射野に対する測定図

不整形照射野

A. 評価項目
図6-9に示すようなMLCによる不整形照射野に対するPDD、 Profile、中心軸上、または照射野センタでの絶対線量を評価する。ブロックにより不整形照射野を形成する場合は、ブロックによる不整形照射野での検証も必要である。
コリメータ照射野とMLC照射野の面積比が大きいfield，臨床想定されるMLC
照射野。

B. 許容基準
表6-1の(2)、または(3)- 53 -

図6-9

6.4.3.8

不整形照射野形状例

上記（6.4.3.1から6.4.3.7）のテストの組み合わせ

A. 測定項目
上記6.4.3.1から6.4.3.7までのいくつかのテストを組み合わせた中心軸上の照射野センタ等、ICRU基準点での絶対線量を評価する。

B. 許容基準
表6-1の(3)6.4.3.9

ビルドアップ領域

A. 評価項目
ビルドアップ領域の線量は、SSD、off axis位置、斜入射、ビームモディファイアの挿入等、様々な要因によって変化する。モデルベースの計算アルゴリズムにおける計算精度と限界を理解するために実施する。

B. 許容基準
表6-1の(3)。ビルドアップ領域は、線量勾配が急峻なために治療計画装置の計算グリッドにも大きく依存することが予想される。その上、測定に使用される
電離箱の形状等によりビルドアップ領域の線量分布形状が強く依存することも予想されるし、深さ方向の検出器設置精度も線量誤差に大きく寄与する。臨床利用を含め、以上を考慮の上、計算精度と限界を理解するために施設の実況に合わせて実施するべきか判断する。

6.4.3.10

不均質補正- 54 -

不均質補正は計算アルゴリズム 26 - 31)に強く依存する。いずれの補正方法を使用するかを検証し、その補正精度を理解した上で臨床に応用すべきである。
治療計画に使用する CT 装置の CT 値と相対電子密度変換テーブルの精度管理がなされていることが前提である。検証方法としては、矩形不均質モデルファントム 27)での検証、また,可能であれば人体模擬ファントムでの検証を行う。
（１）矩形不均質モデルファントムでの検証
体内組織（例えば肺野部分や骨部分）を模擬したファントムを水等価ファ
ントムの間に挿入し（図6-10）、その中とその下流側の複数の点（主にビーム中心軸）の線量に関し、計算値と測定値を比較する。電離箱線量計、フィルム、ガラス素子、TLD等、複数の線量計を使用する（図6-10(e)は模擬
腫瘍の中心にガラス素子やTLDを挿入できる構造）。第１層目の水透過フ
ァントムは、エネルギーに応じたビルドアップに配慮する。δ50-90（ビームフリンジ）での評価が有効である。

A. 評価項目
照射野5 cm×5 cm、10 cm×10 cmに対するPDD、Profile、中心軸上での絶対線量を評価する。

B. 許容基準
単純不均質ファントムでは表6-1の(2)、低密度と高密度を組み合わせたファン
トムでは表6-1の(3)。

図6-10

矩形不均質モデルファントムでの測定図- 55 -

（２）人体模擬ファントムでの検証
胸部模擬ファントムを用いる。部位により形状は異なるが、最も不均質の影響が大きい、図6-11 32)に示すような肺野部が良い例となる。模擬腫瘍を挿入できるファントムでは、模擬腫瘍中心にガラス線量計・TLD等を挿入して検証する。層状構造であればフィルム測定も可能となり、２次元の分布検証も可能となる33)。

A. 評価項目
照射野は臨床使用が想定されるサイズに対する線量分布、アイソセンタにおける絶対線量を評価する。

B. 許容基準
表6-1の(3)relative electron density = 0.3

relative electron density = 1.0

21mm
100mm
140mm

95mm
77mm

37mm
20mmφ

200mm

30mmφ

85mm

40mmφ
relative electron density = 1.2419mm

図6-11 肺模擬ファントム例

6.4.3.11

特殊治療・高精度治療

コンベンショナル治療とは別に、（１）〜（４）に示す特殊な外部照射治療も数多く臨床利用されている。下記に治療の特徴を簡単に記述する。
（１）3DCRT(3D conformal RT)

MLCや打ち抜き体によるガントリの回転をともなう照射方法に限定した
3DCRTは日本で開発された技術であり、現状使用されている多くの輸入された治療計画装置では採用過程にある。
（２）SRS(Stereotactic Radiosurgery), SRT(Stereotactic Radiotherapy)

SRS及びSRTは、そのセットアップの際にサブシステムを使用することが- 56 -

多く、通常照射の治療計画装置ではなく専用の治療計画装置を有する場
合もある。
（３）IMRT(Intensity-modulated RT)
最適化計算をともなうことが多いIMRTは、治療計画装置の最適化計算時の線量計算アルゴリズム並びにMLC特性や補償フィルタ特性を含めた検証が必要である。
（４）TBI(Total Body Irradiation)

TBIは大きく延長されたSSD（例えば、3m、4m）によって大照射野を確保したり、テーブル（カウチ）のビームオン中の移動をともなったりと通常使用と大きな隔たりがある。
当然ながら、治療法に合ったコミッショニングを行う必要がある。しかしながら、本報告において、全てを網羅することは不可能なため、ここでは多くを言及しないが、基本は、上記で示してきた該当項目のコミッショニング過程があった後、実施されるべきことに留意してほしい。これら特殊な治療法で臨床を実施するために治療計画装置を利用する場合は、コンベンショナル治療同様、十分なコミッショニングを実施しなければならない。

6.5

まとめ

ここに記載した不均質補正に関する評価基準をクリア可能な線量計算アルゴ
リズムは、もはや、不均質に応じた不整形３次元線量カーネルを利用するモデ
ルベース計算法（Convolution-Superposition法等）とMonte Carlo法に基づいた線量計算アルゴリズムのみであると考えてよい26 - 29)。不均質補正を考慮した治療計画を行う上では、１次光子の相互作用に関するdensity scalingだけでは不十分である。入射光子との物質の相互作用によって生じた２次電子及び２次以上の光子線までも含めた線量寄与を、３次元の不均質補正法を組み込んだモデルで計算可能な線量計算アルゴリズムでなければならない。
しかも、この不均質補正に関する問題は、少なくとも（最低でも）施設の方針として決定されるべき要件の１つである。従って、医学物理士等QAに責任を持つ者は、この線量に関与するコミッショニングの結果に基づいて、（１）線量計算アルゴリズムの臨床使用での線量計算の不確定度を最小にするために、（２）その不適切な臨床使用を避けるために、（３）その臨床的に許容できる範囲を明確化するために、放射線腫瘍医をはじめ、治療専門技師と協力して施設- 57 -

の治療環境に合わせた治療計画方法を確立しなければならない。
上記の不均質補正に関する例は決して特別なものではなく、臨床上起こり得る問題のほんの１例を挙げたにすぎない。その他にも指示線量の投与方法の決定等、治療施設や組織として包括的に決定しなければならない要件は多々存在する。
線量に関与するコミッショニングは、放射線腫瘍医の指示線量がいかに正確に腫瘍へ投与できるかを決定する重要な因子の１つである。この線量に関与するコミッショニングの責任は、投与線量の正確性の確保にある。

- 58 -

第７章

7.1

定期的な X 線治療計画システムに関する QA

はじめに

X 線治療計画システムに対する定期的な QA プログラムには下記の４つの目
的がある。
（１）線量や MU 値計算に使用される外照射情報が含まれた治療計画のデータ
ファイルの健全性とセキュリティの確認。
（２）CT、MR、シミュレータ制御システム等、データ入力に用いられる周辺機器の正確な機能と精度の検証。
（３）実際の X 線治療計画システムのソフトウェアの健全性のチェック。
（４）プリンタ、プロッタ等、出力装置とソフトウェアの正確な動作と精度確認。

X 線治療計画システムの機能に対するテストの頻度は、その機能がどのように臨床に利用されるか、そして安全面から見てどのくらい重要であるかに依存するべきである。また、確認された全ての結果は、文書化し、保管し、経時的変化がわかるような管理をしておく必要がある。定期的な放射線治療計画 QA
チェック項目を次に示す。

7.2

毎日

（１）エラー記録：システム障害、エラーメッセージ、ハードウェア故障やその他の問題を列挙した記録帳の再検討。リストを選別し、重大な問題は発生したその日に修復。
（２）変更記録：ハードウェア／ソフトウェア変更の記録の保存。

7.3

毎週

（１）ディジタイザ：プロッタのスケールと他のグラフィック形式での出力を含む全てのハードコピー出力の検討。
（２）コンピュータファイル：全ての X 線治療計画システムデータファイルと実行可能プログラムの健全性についてチェックサムや他の簡単なソフト
ウェアを用いて検証。チェック用ソフトウェアはベンダーが準備すべきである。
（３）臨床計画の再検討：臨床治療計画活動の再検討。エラー、問題、障害、- 59 -

困難について議論。問題の解決。

7.4

毎月

（１）X 線治療計画システムへの CT データ入力：幾何学的な精度に対する X
線治療計画システム内の CT データ、CT 値の安定性と相対電子密度の再検討。
（２）問題の検討：全ての治療計画装置の問題の再検討、解決すべき問題の優先順位付け。
（３）X 線治療計画システムの再検討：X 線治療計画システムのソフトウェア、
ハードウェアとデータファイル全てについて現在の機器構成と状態の再
検討。

7.5

毎年

（１）線量計算：個々のビームに対して、測定線量と計算線量との一致の許容性を再検討。
（２）データと入力／出力装置：ディジタイザタブレット、ビデオ／レーザディジタイザ、CT 入力、MR 入力、プリンタ、プロッタ、その他の出力装置の動作と精度の再検討。
（３）重要なソフトウェアツール：BEV／DRR 作成とプロットの精度、CT 幾何
学的情報、密度変換、DVH 計算、その他の重要なツール、装置特有の変換、データファイル、その他の重要データの再検討。

7.6

随時

（１）ビームパラメータ：機器の更新あるいは不具合時には、チェックあるいは再コミッショニングを必要とするかもしれない。
（２）OS を含むソフトウェアの変更：治療計画装置のソフトウェア、画像転送
ソフトのような支援／追加ソフトウェア、あるいは OS の変更により、チェックあるいは再コミッショニングを必要とするかもしれない。

- 60 -

第８章

おわりに

現在の新しい放射線治療技術は、コンピュータを駆使することで実現してきており、その要となっているのは間違いなく放射線治療計画装置であろう。放射線治療計画装置の QA を実施することは、患者へ質の高い治療を提供することに大きく結び付いている。また、QA を実施するに当たっては、装置の進歩にユーザ側が常に柔軟に対応し、自ら QA プログラムを立案・修正していかなけ
ればならない。本ガイドラインは、施設ごとに実行される治療計画装置の QA
プログラムを立案するための参考資料として利用して頂ければと思う。
今後の放射線治療は、今より更に治療計画装置に依存した治療になっていく
ことは間違いないだろう。しかし、その一方で、現在の日本では、X 線治療計
画システムの QA は装置導入の際にメーカー側が実施したのみの場合もあり、定期的な QA も含め、系統的に QA を実施している施設は少数である。QA の実施の責任は施設側にあることを認識することが非常に重要である。そのため、各施設には、QA プログラムをきちんと立案して実施できる人材を確保することが必要である。医療現場を十分熟知し、基礎を十分に身に付けた放射線治療を専門とする医学物理士等を各施設で確保していくことがこれからの大きな課題となるであろう。

- 61 -

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