生物物理学 · 14.15
Teletherapyの幾何学
Teletherapy, geometric viewpoints
- 応用トピック
- 外部照射の原理と実際
🧠 遠隔照射teletherapy 遠隔照射(teletherapy)teletherapy(遠隔照射) は、体外から複数方向のビームを標的へ集中し、腫瘍では線量を加算しながら各入口の正常組織線量を分散する。
外部ビームの幾何
線源または加速器ヘッドから離れた患者へコリメートしたビームを照射する。距離に伴うフルエンス fluence フルエンス(fluence) fluence(フルエンス) 低下は逆二乗則 inverse-square law逆二乗則(inverse-square law) inverse-square law(逆二乗則)、組織内の変化は深部線量で評価する。照射野irradiation field 照射野(irradiation field)irradiation field(照射野) はビームの発散 divergence 発散(divergence) divergence(発散) を含め標的を覆う必要がある。
多門照射の線量加算
flowchart TD
A["標的と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='organ at risk, OAR'>リスク臓器</span>を画像上で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='contouring'>輪郭化</span>"] --> B["複数の入射方向を設定"]
B --> C["各ビームは経路上へ低〜中線量"]
C --> D["標的でビーム線量が加算"]
D --> E["正常組織の高線量体積を制限"]
対向二門、回転照射、強度変調などで分布を整える。ビーム数を増やすと高線量集中は改善しうるが、広い体積へ低線量 low-dose 低線量(low-dose) low-dose(低線量) が分布する。
誤差を生む要因
患者位置、臓器運動、体形変化、不均質性inhomogeneity不均質性(inhomogeneity)inhomogeneity(不均質性)、線源表面間距離が計画との差を生む。コリメーションと定位 stereotactic定位(stereotactic) stereotactic(定位)、画像誘導、固定具で幾何誤差を抑える。
まとめ
核医学診断と放射線治療では、トレーサーtracerトレーサー(tracer)tracer(トレーサー)/線源の物理、検出・画像化、線量分布を一連の過程として扱う。12
- 体外ビームを複数方向から重ね、標的へ線量を集中する。
- 逆二乗則inverse-square law逆二乗則(inverse-square law)inverse-square law(逆二乗則)、深部線量、ビーム発散 divergence 発散(divergence) divergence(発散) を計画に含める。
- 位置・臓器運動・密度差が計画線量と実線量をずらす。
出典
- 1.Nuclear imaging probes: from bench to bedside(Clinical Cancer Research・2007)PET・SPECTにおける放射性トレーサー、分子イメージングと定量の原理閲覧 2026-08-21
- 2.Brachytherapy evolution as seen today(Medical Physics・2023)放射線治療における線源配置、逆二乗則および線量計算の基礎閲覧 2026-08-21