コーンビームコンピュータ断層撮影を用いた前立腺外部放射線治療のための適応的なオフラインプロトコル

Adaptive off-line protocol for prostate external radiotherapy with cone beam computer tomography.

• M Piziorska
• P Kukołowicz
• A Zawadzka
• M Pilichowska
• P Pęczkowski

抄録

目的:

本研究の目的は、キロボルトコーンビームコンピュータ断層撮影（CBCT）を用いた前立腺テレラジオ治療のためのオフライン適応プロトコールを作成し、評価することであった。

PURPOSE: The goal of this work was to prepare and to evaluate an off-line adaptive protocol for prostate teleradiotherapy with kilovoltage cone beam computer tomography (CBCT).

患者と方法:

限局性前立腺癌で外用ビームで治療を受けた10名の患者に画像誘導放射線治療を行った。合計162枚のCBCT画像を収集した。アイソセンターに対する前立腺および恥骨シンフォシス（PS）の位置をオフラインで測定した。最初の3分画で得られたCBCTスキャンを用いて、PBに対する前立腺の平均位置（AvPosPr）を算出した。各CBCTスキャンにおいて、AvPosPrに対する前立腺の位置が計算され、AvPosPrに対する前立腺の変位の累積ヒストグラムが作成された。このデータを用いて、(1)最初の3分割で作成したCBCTを基に、AvPosPrからPSまでの位置を求め、(2)それ以外のすべての分割で直交する2枚の画像を取得し、いずれかの方向の設定誤差が0.2cmを超えた場合に患者の位置を補正し、(3)さらに、いずれの方向でもAvPosPrが0.2cmを超えた場合に患者の位置を補正するという適応プロトコルを作成しました。この適応プロトコルを30人連続で評価するために、第10分画と第21分画でもCBCTを実施した。

PATIENTS AND METHODS: Ten patients with localized prostate carcinoma treated with external beams underwent image-guided radiotherapy. In total, 162 CBCT images were collected. Position of prostate and pubis symphysis (PS) with respect to the isocenter were measured off-line. Using the CBCT scans obtained in the first three fractions the average position of prostate in relation (AvPosPr) to PB was calculated. On each CBCT scan, the position of prostate with respect to AvPosPr was calculated and cumulative histogram of prostate displacement with respect to AvPosPr was prepared. Using this data, the adaptive protocol was prepared in which (1) based on the CBCT made in the first three fractions the AvPosPr to PS is obtained, (2) in all other fractions two orthogonal images are acquired and if for any direction set-up error exceeds 0.2 cm the patient's position is corrected, and (3) additionally, the patient's position is corrected if the AvPosPr exceeds 0.2 cm in any direction. To evaluate the adaptive protocol for 30 consecutive patients, the CBCT was also made in 10th and 21st fraction.

結果:

最初の10人については、162CBCT画像のうち、縦方向では4画像、縦方向では5画像のみ、AvPosPrに対して前立腺が0.7cm以上変位していることが判明した。横方向では0.3cm以上変位した例が1例あった。30人のグループでは、縦方向、横方向ともに0.3cm以上の変位が0.7cmを超えたことはなかった。2例では、縦方向に0.7cm以上の変位があった。

RESULTS: For the first 10 patients, the results revealed that the prostate was displaced in relation to AvPosPr >0.7 cm in the vertical and longitudinal directions only on 4 and 5 images of 162 CBCT images, respectively. For the lateral direction, this displacement was >0.3 cm in one case. For the group of 30 patients, displacement was never >0.7, and 0.3 cm for the vertical and lateral directions. In two cases, displacements were >0.7 cm for the longitudinal direction.

結論:

オンラインでのセットアップ誤差の除去と系統的な内部誤差の低減に基づいて提案された適応手順を実施することで、CTV-PTVマージンを縦方向に0.7cm、縦方向に0.7cm、横方向に0.4cmに低減することが可能となった。

CONCLUSION: Implementation of the proposed adaptive procedure based on the on-line set-up error elimination followed by a reduction of systematic internal error enables reducing the CTV-PTV margin to 0.7, 0.7, and 0.4 cm for the vertical, longitudinal, and lateral directions, respectively.