光線源を用いたブラキセラピーにおける線量分布を計算するためのマトリックスベースの手法の発表

Presentation of a matrix-based method to calculate dose distribution in brachytherapy with photon-emitting sources.

• Mahdi Ghorbani
• Azam Mozaffari
• Hossein Akbari-Lalimi

抄録

研究の目的:

AAPMのタスクグループ番号43(TG-43)の報告書は、ブラキセラピー線源周辺の線量分布を求めるための最も一般的な方法として知られている。TG-43の各線量パラメータの代数演算に起因する独立した取得誤差や丸め誤差、組み合わせ誤差が、ブラキセラピー線源周辺の線量分布の計算における総誤差を増大させている。本研究の目的は、計算誤差を簡略化して低減するためのマトリックスベースのアプローチを提示し、評価することである。

Aim of Study: The report of the task group number 43(TG-43) of AAPM has been known as the most common method to obtain the dose distribution around brachytherapy sources. The error caused by independent obtaining and rounding and combinational error caused by algebraic operations of each TG-43 dosimetry parameters increase the total error in the calculation of the dose distribution around the brachytherapy sources. The aim of the present study is to present and evaluate a matrix-based approach for simplifying and reducing calculation errors.

材料と方法:

本研究では、MCNPXコードを用いたシミュレーション手法を用いて線量分布を求めた。4つの光子放出線源をシミュレーションし、これらの光子放出線源の周囲の線量マトリックスを求めた。最後に、マトリクス法で得られた線量分布をTG-43報告書の方法で得られた線量分布と比較した。

Materials and Methods: In this study, the simulation method with MCNPX code was used to obtain the dose distribution. Four sources were simulated, and the dose matrix around these sources was obtained. Finally, the dose distribution obtained from the matrix-based method was compared with the dose distribution obtained from the method of TG-43 report.

結果:

2 つの方法で得られた値の間には、いくつかの点でほとんど差がない。これら2つの方法で得られた値の絶対平均値の差は、Coが1.4%, Csが3.52%, Irが2.67%, Pdが2.42%であった。マトリックスベース法の利点は、計算プロセスが簡単で計算時間が短いことです。

Results: There is little difference between the values obtained from the two methods in some points. Absolute mean differences between the values obtained by these two methods were 1.4% for the Co, 3.52% for the Cs, 2.67% for the Ir, and 2.42% for the Pd sources. The advantage of the matrix-based method is its simple computing process and less computation time.

結論:

治療計画システムの計算においては、ブラキセラピー源の比較が行われていないこと、また、TG-43法における線量分布の計算の不確実性を考慮すると、マトリックス法で得られた線量分布を治療計画システムの入力として使用することが推奨される。

Conclusion: Considering that the comparison of brachytherapy sources is not raised in calculations of treatment planning systems and also considering the more uncertainty in the calculation of the dose distribution in TG-43 method, it is recommended that dose distribution obtained from matrix-based method be used as input for treatment planning systems.