研究紹介

前立腺がん永久挿入治療用ヨウ素125シード線源に対するバッチアッセイ法の確立に向けた検討

加 茂 前健（アイソトープ総合センター分館）

末澤正太郎（医学部附属病院医療技術部放射線部門），奥平訓康（医学部附属病院医療技術部放射線部門），村松海飛（医学系研究科総合保健学専攻），小口 宏（医学系研究科総合保健学専攻）

1 ．はじめにがある。シングルシードアッセイ法は，トレーサ

ヨウ素125シード線源による前立腺永久挿入密

ビリティの担保された計測の信頼性が最も高い方

封小線源治療（以下，シード治療）は，本邦の100を法であるが，上記課題に加え，線源の再滅菌が不超える施設で実施されており，限局性前立腺がん可能または困難であることや，線源の紛失や破損の根治的治療法である。シード治療は，シード線の危険性があり，国内の医療施設において実施が源，治療計画装置，超音波装置をはじめとして，多困難な状況が続いている。バッチアッセイ法はくの機器や装置を使用するため，安全に実施する

grouped seed assay とも呼ばれ，一度に複数の線ためには物理的な品質保証が必要である。しかし源を強度計測する方法である。バッチアッセイ法ながら，マンパワーや費用面の課題から，品質保は様々提案されているが，適した器具や手法が確証を行う医学物理士や診療放射線技師が，シード立されていない現状がある。以上より，本邦の多治療に十分に携われない施設もある。更に，2017

くの施設でシード線源の強度計測を実施できてい年に本邦で線源強度の誤ったシード線源が納入さない実情がある 4 ）。

れる事故も 2 件報告されている 1 ， 2 ）。

本稿では，ウェル形電離箱線量計を用いた前立

シード線源の線源強度計測の目的は，線源強度腺がん永久挿入治療用ヨウ素125シード線源に対が製造業者の保証する範囲内であることをユーするバッチアッセイ法の確立に向けた検討を行っザー自らが確認することである。欧米のガイドラたので報告する。

インでは，術前の線源強度計測が医学物理士の責務であると述べられており 3 ），他方，本邦のガイ

2 ．方法ドラインでは，線源強度計測は本来行なわれなけ2.1．バッチアッセイ法による線源強度計測ればならない項目であると記述されている。線源

前立腺永久挿入用ヨウ素125シード線源は， 1強度の計測法として複数の手法が提案されておから20本の任意本数の線源がカートリッジに充り，ウェル形電離箱線量計を用いて，線源を個別填され滅菌状態で医療機関へ供給される（図 1 a,に計測するシングルシードアッセイ（single seedb）。バッチアッセイ法は，滅菌状態を維持したまassay）法や，線源が充填されたカートリッジごまカートリッジごとの計測が可能である。患者治とに計測するバッチアッセイ（batch assay）法

療前の線源強度確認として，再滅菌が不要，線源

Vol. 74, 2023

3

の紛失リスクが少ない，測定者の被ばくや作業負ヨウ素125を吸着させたアルミニウムワイヤが密担が少ない，計測用線源の購入が不要などの臨床封された構造で，おおよその外径は長径4.5 mm，における実施面と，計測の信頼性の観点から，バ直径0.5 mm である．バッチアッセイ法に必要なランスのとれた方法として普及が期待されてい計測器は，シングルシードアッセイが可能な校正る。しかし，バッチアッセイ法はカートリッジやされたウェル形電離箱と，線量計に付属または自線源同士の影響を受けるため，正確な線源強度を作したカートリッジの保持具（以下，線源ホルダ）得るためには，その影響を補正する必要がる。

である。ウェル形電離箱は HDR 1000 Plus，シングルシードアッセイ用線源ホルダは Single LDR

2.2．実測実験

Source Holder type 70016，バッチアッセイ用線本研究で使用した機器を図 1 に示す。本研究で源ホルダは Bard QuickLink/Mick Source Holder

は，Bard 社のヨウ素125シード線源（線源型式：type 72307（ともに Standard Imaging 社）を用いSTM 1251）および QuickLink カートリッジを対た。

象とした。STM 1251は，純チタン製のカプセルにウェル形電離箱の深さ方向の感度変化は実験前に評価し，最も感度が高く安定した位置で測定を行った。先ずは，シングルシードアッセイ用線源ホルダを用いて，線源 1 本ずつ測定し，計10本の平均電離量 SHMrow, 1 を決定した。続いて，バッチアッセイ用ホルダを用いて，線源本数 N を20本から 1 本まで変化させながら，電離量 QLHMrow, N を測定した。カートリッジ内線源本数ごとに，バッチ補正係数 CGEO, N を次式により導出した。
CGEO, N = SHMrow, 1 ･N / QLHMrow, NCGEO, N は，カートリッジに線源が20本装填されている場合1.307であったと，HDR 1000 Plus 電離箱線量計に付属するマニュアル 5 ）に例示されている。しかしながら，線量計，線源ホルダ，線源タイプ，カートリッジなどに依存することが予想されるため，各施設で導出することが望ましい。加
えて本研究では，任意本数に対応できるように当該フォーマリズムを拡張し，線源本数 N を変数としたバッチ測定補正係数 CGEO, N を新たに提案した。
続いて 1 m の距離における基準空気カーマ率̇K δ , R（Gy･h-1）を次式により導出した。

図 1 ．本研究で用いた機器。（a）カートリッジに充填された20本の前立腺永久挿入用ヨウ素125シー
ド線源（白矢印），（b）滅菌袋に封入されたカー
トリッジ，（c）ウェル形電離箱線量計と電位計，（d）シングルシードアッセイ用線源ホルダおよびシード線源の拡大図，（e）バッチアッセイ用線源ホルダ。

4̇K δ , R= QLHMrow, N ･Nsk･CGEO, N ･CTP･CA･CE
したがって，線源 1 個当たりの平均基準空気カー
̅ δ , R は次式で求まる。
マ率 K
̅ δ , R=（QLHMrow, N ･Nsk･CGEO, N ･CTP･CA･CE）/N
K
ここで，式中の記号は下記の通りである。
Nsk：空気カーマ校正定数

TracerCTP：温度気圧補正係数

ドアッセイ法による測定結果と公称値との誤差をCA：大気圧（高度）補正係数

図 3 a，バッチアッセイ法による測定結果と公称

CE：電位計校正定数値との誤差を図 3 b に示す。バッチアッセイ法に最後に，医学部附属病院において2020年 4 月かよる結果は，N が 1 から 8 本， 9 から19本，20本

ら2021年12月に行った治療前後のバッチアッセイの 3 パターンに分けて図示しているが，線源本数

法測定結果75回分の平均基準空気カーマ率を導出に依存する誤差傾向は観察されなかった。余剰線し公称値と比較した。

源に対するシングルシードアッセイ法による測定結果と公称値との誤差は1.0 ± 2.1％（範囲；−5.0

2.3．モンテカルロシミュレーション～4.8％），バッチアッセイ法による測定結果と公実測実験の計測体系を，モンテカルロシミュ
レーションコード PHITS（ver. 3.24；日本原子力

称値との誤差は0.4 ± 1.6％（範囲；−3.3～3.3％）であった。

研究開発機構）で再現し，同様にバッチ補正係数

モンテカルロシミュレーションに関して，本研を導出した。ヨウ素125シード線源は Kirov らの究の計算条件における線量計算精度の基礎的評価

報告 6 ）に基づき構造を定義した。基礎的なシミュとして，放射状線量関数および非等方性関数を導レーション精度の確認のために，線源軸に垂直な出し，前述の Kirov らの結果と比較した。放射状方向における距離に対する線量変化を表す放射状線量関数は線源中心から，1.0 cm（基準座標），1.5線量関数（radial dose function），および線源軸cm，2.0 cm，2.5 cm，3.0 cm，5.0 cm においてそに平行な平面上における線源中心から一定距離

れぞれ Kirov らの結果との誤差は，0.0％，2.0％，の架空円上の線量変化を表す非等方性関数（2D−1.0％，1.6％，2.3％であった。線源中心から1.0anisotropy function）を求め，前述した Kirov らのcm 距離における非等方性関数は，線源軸と並行計算値と比較した。シミュレーションにおけるカッに近いθ = 0 °から 5 °の範囲を除き，± 3 ％以内

トオフエネルギーは，光子 1 keV，電子 1 keV とした。
3 ．結果
実測実験による CGEO, N の導出結果を図 2 に示す。CGEO, N は線源本数が 1 から 8 本程度まで急激に増加し， 9 本以降は緩やかな増加傾向を示した。医学部附属病院において2020年 4 月から2021年12月に行った，余剰線源に対するシングルシー

図 2 ．実測実験における線源本数 N に対するバッチ補
正係数 CBAT, N。

図 3 ．
（a）
余剰線源に対するシングルシードアッセイ法による測定結果と公称値との誤差 ,（b）バッチアッセイ法による測定結果と公称値との誤差。

Vol. 74, 20235が多いが，測定精度の観点からは，カートリッジ装填本数を10本などに減らすことで，より効果的に不良線源を特定できるものと考える。
HDR 1000 Plus 電 離 箱 線 量 計 に 付 属 す る マニ ュ ア ル 5 ） に お い て，University of Wisconsin
Radiation Calibration Laboratory（UWRCL） による測定結果として，カートリッジに線源20本が充填されている場合の補正係数1.307が例示され
図 4 ．線源中心から1.0 cm 距離における非等方性関数（2D anisotropy function）の計算結果。θは線源中心と任意点を結んだ線分と線源軸がなす角度を表す。ており，本研究の結果1.313とは0.8％の差であった。測定時のカートリッジの幾何学的位置の違い，シードの線源強度の違い，線源ホルダの個体差などが影響しているものと考えられる。
本研究では，CGEO, N の導出には20本の線源しか使用しておらず，測定回数も 1 回と少ない。別の線源セットを使うことや，測定の繰り返し回数を増やすことが今後必要である。加えて，本手法で提案したバッチアッセイ法をトレーサビリティの担保された方法とするためには不確かさの導出が不可欠であり，今後検討を行う予定である。
シミュレーション計算における CBAT, 20は1.315であり，実測による1.313または UWRCL が提示

図 ５ ．モンテカルロシミュレーションまたは実測により導出したバッチ補正係数 CGEO, N。赤丸 : モンテ
カルロシミュレーションにより導出した CGEO, N，青三角：実測結果より導出した CGEO, N，緑線：両者の誤差。

した1.307と 1 ％以内で一致した。CBAT, 1 はシミュレーション計算および実測ともに 1 より小さな値となった。この原因は，シングルシードアッセイ用線源ホルダとバッチアッセイ用線源ホルダにシード線源を配置した際の，線量計深さ方向に対で一致した（図 4 ）。モンテカルロシミュレーショする位置の差異による線量計の感度変化，シードンにより導出した CGEO, N と実測のそれの比較を図

線源の配置方向の差異によるシード線源の非等方5 に示す。計算と実測は全ての N の範囲において性の影響（図 4 ），線源ホルダ形状の違い，カート±1.5％以内で一致した。

リッジの有無による影響が複合的に作用したものと考えられる。

4 ．考察
5 ．結論

バッチアッセイ法による測定結果と公称値は0.4 ± 1.6％（範囲；−3.3％～3.3％）で一致し，こウェル形電離箱線量計を用いた前立腺がん永久

れはカードリッジに20本の線源が装填されている挿入治療用ヨウ素125シード線源に対するバッチ場合を想定すると，ヨウ素125を吸着させたアルアッセイ法の確立に向けて，線源本数 N を変数とミニウムワイヤが入っていない不良線源（デッドしたバッチ測定補正係数 CGEO, N を新たに提案し，シード）が 1 本混入していた場合，十分に検出可実測およびシミュレーションにより導出した。

能な結果であると考えられる。また，通常は20本の線源が装填されたカードリッジを発注すること
6Tracer謝辞3） Yu Y., Anderson L. L., Li Z. F., 他．Perma-

本稿で紹介した研究の実施にあたり，名古屋大

nent prostate seed implant brachytherapy:

学医学部附属病院放射線科および医療技術部放射Report of the American Association of Physi-

線部門の先生方にご支援，ご協力を頂きました。

cists in Medicine Task Group No. 64. Medical

深く感謝いたします。また，本稿に記載する一部

Physics 1999; 26(10): 2054–2076.の内容は，日本放射線腫瘍学会小線源治療部会第4） Kojima T., Kawamura S., Otani Y., 他 .［Tech-23回学術大会および医学物理第43巻第 1 号 4 ）に

nical Report: Quality Assurance for (125) I Seedて報告いたしました。

Sources in Permanent Prostate Brachytherapy］. Igaku Butsuri 2023; 43(1): 1–16.

参考文献

5） Standard Imaging, Inc. HDR 1000 PLUS

1） 日本放射線腫瘍学会．放射線治療インシデ

WELL CHAMBER REF 90008 USER MAN-

ント報告 ヨウ素125前立腺密封小線源治療

UAL. https://static.standardimaging.com/に関わるインシデント事例の報告（S02-2017-referenced-manuals/80026-25-HDR-1000_002）．https://www.jastro.or.jp/member/MNL.pdf（Accessed 2023/8/31）．

news/170817.pdf（Accessed 2023/8/31）．

6） Kirov A. S., Williamson J. F. Monte Car-2） 日本放射線腫瘍学会．放射線治療インシデ

lo-aided dosimetry of the Source Tech

ント報告 ヨウ素125 線源におけるインシデ

Medical Model STM1251 I-125 interstitial

ント（不良線源混入）事例．https://www.

brachytherapy source. Med Phys 2001; 28(5):jastro.or.jp/member/news/s01-2018-003.pdf

764–772.

（Accessed 2023/8/31）．

Vol. 74, 2023

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