放射線治療中断時の機械故障リスク解析の定量的客観指標の策定

Formulation of objective indices to quantify machine failure risk analysis for interruptions in radiotherapy.

抄録

目的:

機械故障リスク解析（MFRA）を用いて、機械故障による放射線治療の中断が患者や医療機関に与える影響を評価すること。

OBJECTIVES: To evaluate the effect of interruption in radiotherapy due to machine failure in patients and medical institutions using machine failure risk analysis (MFRA).

材料と方法:

治療中の機械故障のリスクを，機械故障の種類ごとに3つのスコア（生物学的影響，B，発生，O，人件費・修理部品費，C）に割り当てる。生物学的患者リスク（BPR）と経済的施設リスク（EIR）は、それぞれと（ ）と（ ）の積として算出される。MFRAは2台の線形加速器（リニアック）で実施される。

MATERIAL AND METHODS: The risk of machine failure during treatment is assigned to three scores (biological effect, B; occurrence, O; and cost of labor and repair parts, C) for each type of machine failure. The biological patient risk (BPR) and the economic institution risk (EIR) are calculated as the product of and ( ) and and ( ), respectively. The MFRA is performed in two linear accelerators (linacs).

結果:

マルチリーフコリメータ（MLC）断層は、BPRが最も高く、EIRは2番目に高い。特に、TrueBeamはMLC故障のBPRとEIRが高い。また、TrueBeamのEIRの合計は、Clinac iXのそれよりも有意に高い。マイナーインターロックはBPRが2番目に高いが、EIRは小さくなっている。一方、EIR は LaserGuard の故障が最も高く、モニターチャンバーの故障が 2 番目に高い。これらの故障は、TrueBeam で発生したものである。BPR と EIR は、リニアックごとに評価する必要がある。さらに、BPR の感度は、α/β値が高いほど低下している。α/βを変化させた場合、各機器の故障に対するBPRに相対的な差は見られなかった。

RESULT: The multileaf collimator (MLC) fault has the highest BPR and second highest EIR. In particular, TrueBeam has a higher BPR and EIR for MLC failures. The total EIR in TrueBeam was significantly higher than that in Clinac iX. The minor interlock had the second highest BPR, whereas a smaller EIR. Meanwhile, the EIR for the LaserGuard fault was the highest, and that for the monitor chamber fault was the second highest. These machine failures occurred in TrueBeam. The BPR and EIR should be evaluated for each linac. Further, the sensitivity of the BPR, it decreased with higher and α/β values. No relative difference is observed in the BPR for each machine failure when and α/β were varied.

結論:

MFRAを用いることにより、患者や医療機関が直面する機械故障のリスクを低減できる可能性がある。

CONCLUSION: The risk faced by patients and institutions in machine failure may be reduced using MFRA.

知見の進歩:

臨床放射線治療において、機械の故障による予定外のダウンタイムが発生することがある。中断は亜致死的な損傷修復を引き起こす。本研究では、機械故障による放射線治療の中断が患者や医療機関に与える影響を、新しい手法である機械故障リスク分析により評価した。

ADVANCES IN KNOWLEDGE: For clinical radiotherapy, interruption can occur from unscheduled downtime with machine failures. Interruption causes sublethal damage repair. The current study evaluated the effect of interruption in radiotherapy owing to machine failure on patients and medical institutions using a new method, that is, machine failure risk analysis.