SRS/SRT

本ページでは、エレクタ製品に関連した学術論文を毎月ご紹介しています。

論文は、臨床的なトピックや物理的な観点から9つのグループに分けています。また、その月に紹介された論文は「新着」というグループで確認できます。
論文のKeywordも記載しており、ブラウザの検索機能(Ctrl+F)を使用して興味のある単語で検索いただけます。

SRS/SRT

"Optimal mask fixation method for frameless radiosurgery with Leksell Gamma Knife IconTM."

Moon, Hyeong Cheol, et al.
Journal of Applied Clinical Medical Physics 24.4 (2023): e13892.
DOI:https://doi.org/10.1002/acm2.13892
Keyword: gamma-knife-radiosurgery, mask-fixation-methods, thermoplastic-mask
この論文では、Leksell Gamma Knife Iconの3つのマスク固定法(Plain、Folded、Wide)の特性を評価しています。頭部ファントムに感力抵抗センサーや温度湿度センサーを取り付けて、初回装着時と再装着時のファントムの動きや温度湿度の変化を、Cone Beam CTや高精細モーションマネージメントを用いて評価しています。その結果、Folded法は動きが最も少なく、Wide法は最も快適であると述べられています。また、再装着時には、後頭骨に作用する力が大きくなることが分かったとも述べられています。
掲載日: 2024/02/14

“Multi-institutional investigation into the robustness of intra-cranial multi-target stereotactic radiosurgery plans to delivery errors.”

May, Lauren et al.
Medical physics, 10.1002/mp.16907. 23 Dec. 2023
doi:10.1002/mp.16907
Keyword: delivery-errors, intra-cranial-stereotactic-radiosurgery, linear-accelerator-based-radiotherapy, plan-complexity, plan-robustness
この論文は複数のターゲットを有する脳SRSにおいて、照射エラーやプランの複雑性がプランの品質に与える影響を調査しています。Trans-Tasman Radiation Oncology Group(TROG)のプランチャレンジの症例に対して、Monacoを含む4種類のTPSで作成された計54プランを評価した結果、DLGエラーが生じた場合、Monacoは他社TPSと比較して正常組織の線量に与える影響が小さく、複雑性が低いことを示しています。
掲載日: 2024/01/30

“Intrafractional Diaphragm Variations During Breath-Hold Stereotactic Body Radiotherapy for a Liver Tumor Based on Real-Time Registration Between Kilovoltage Projection Streaming and Digitally Reconstructed Radiograph Images: A Case Report.”

Katano, Atsuto et al.
Cureus vol. 15,11 e48188. 2 Nov. 2023,
doi:10.7759/cureus.48188
Keyword: breath-hold, diaphragm-position, digitally-reconstructed-radiograph, liver-cancer, stereotactic-body-radiotherapy, volumetric-modulated-arc-therapy
この報告は、肝腫瘍に対するSBRT中にDRR画像を参照しながら、リアルタイムでXVIにてストリーミング画像を撮影し、横隔膜位置をモニタリングすることでの呼吸停止位置の評価を行った世界で最初の症例報告です。著者らは開発したソフトウェアが開発段階にあり、臨床導入へのリミテーションを述べつつも、本報告で示したリアルタイムモニタリング技術を従来のSBRTワークフローに組み込むことで、肝腫瘍に対するSBRTの臨床成績を改善しうる治療戦略を提案できる可能性があると述べています。
掲載日: 2024/01/30

“Evaluation of inverse treatment planning for gamma knife radiosurgery using fMRI brain activation maps as organs at risk.”

Abramian, David et al.
Medical physics vol. 50,9 (2023): 5297-5311.
DOI:10.1002/mp.16660
Keyword: gamma-knife, treatment-planning, unctional-mri
この研究では、ガンマナイフにおける頭蓋内腫瘍の治療におけるSRS計画にて、fMRIを使用して活性化マップを作成し、fOARsとしてPlanに組み込む方法を提案しています。結果として、fOARsの制約を適用することで脳の重要な領域への放射線線量を効果的に制御することが可能です。提案された方法は、ガンマナイフのSRSにおいて脳腫瘍の重要な部位への放射線線量を効果的に減少させることを示唆しています。
掲載日: 2023/10/26

“Benchmarking Tests of Contemporary SRS Platforms: Have Technological Developments Resulted in Improved Treatment Plan Quality?”

Paddick, Ian et al.
Practical radiation oncology vol. 13,5 (2023): e451-e459.
DOI:10.1016/j.prro.2023.05.005
本研究は、VersaHDやガンマナイフを含む2022年時点で最新の定位放射線治療装置と以前の装置を比較し、性能の違いを評価しています。2016年に実施されたベンチマーキング研究と比較すると、線量適合性、線量勾配、治療時間に差異があり、新しい装置は高品質な治療を提供する傾向が示されました。
掲載日: 2023/09/13

"Clinical outcomes and lung toxicities after lung SABR using dynamic conformal arc therapy: a single-institution cohort study"

Mesny, Emmanuel et al.
Radiation oncology (London, England) vol. 18,1 36. 22 Feb. 2023
DOI:10.1186/s13014-023-02227-2
Keyword: dcat, lung-sabr, pneumonitis, radiation
この研究は、肺SABRにおけるDCATの臨床的成績を評価しています。145人の患者をレトロスペクティブに評価した結果、1年後の局所制御率は96.7%、全生存率は93.1%でした。著者らはDCATを用いたSABRは、肺病変を治療するための安全な手法であり、フラクション内の動きの影響を低減でき、より高いOARの保護および照射時間の短縮が可能であると述べています。
掲載日: 2023/08/31

"Impact of systematic MLC positional uncertainties on the quality of single‐isocenter multi‐target VMAT‐SRS treatment plans"

Prentou, Georgia, et al
Journal of Applied Clinical Medical Physics (2022)
DOI:10.1002/acm2.13708
Keyword: brain metastases, leaf offset, leaf positional uncertainty, MLC, single isocenter, spatial accuracy, SRS, stereotactic radiosurgery, VMAT
この論文は多発性脳転移のシングルアイソセンタVMAT-SRSの治療計画の品質が、Monacoビームモデルのリーフオフセットを様々な値に変更することで系統的なMLC位置の不確実性の影響を調査しています。リーフオフセットは腫瘍への線量に大きく影響することが分かり、著者の施設ではOARがターゲットに近接してるようなプランでもアイソセンタ面における投影誤差が±0.09mm(MLC面におけるリーフオフセット±0.03mm)までの誤差であれば充分許容されることが述べられています。
掲載日: 2023/08/29

“An extremely inhomogeneous gross tumor dose is suitable for volumetric modulated arc-based radiosurgery with a 5-mm leaf-width multileaf collimator for single brain metastasis”

Ohtakara, Kazuhiro, and Kojiro Suzuki.
Cureus 15.2 (2023):e35467.
DOI:10.7759/cureus.35467
Keyword: brain metastasis, dose conformity, dose distribution, dose gradient, dose inhomogeneity, multileaf collimator, stereotactic radiosurgery, volumetric modulated arc therapy, volumetric modulated arc-based radiosurgery
この研究は、治療計画装置Monacoを使用して脳転移のVMAT-SRSに適した最適な線量分布を調査しました。EIH(D98%のIsodoselineが70%以下)IH( D98%のIsodoselineが80%)RH (D98%のIsodoselineが90%)のGTVに対して異なる線量不均一性を持つ3つの治療計画を作成し、周囲の正常組織、線量勾配、DVHを比較しています。結果は、EIHが優れた線量適合性と周囲正常組織の最小線量をもたらすことが示されましたが、早期のGTV縮小による脳損傷に注意が必要だと著者は述べています。
掲載日: 2023/07/31

“Dosimetric comparison of volumetric-modulated arc therapy and dynamic conformal arc therapy in three-fraction single-isocenter stereotactic radiosurgery for multiple brain metastases.”

Turkkan, Gorkem, et al.
Turk J Oncol 37.1 (2022): 67–73
DOI:10.5505/tjo.2021.3412
この論文では複数の脳転移に対するSRSにおいてVMATプランとDCATプランを比較しています。VMATは線量集中性が高くリスク臓器に近接する場合は特に効果的であり、第一選択となると述べています。一方でDCATはMU値を減らし、治療時間を半分まで短縮することができるため全身状態が悪い場合、長時間体位を保持できない場合に有効であると述べています。
掲載日: 2023/07/31

“Dosimetric benefits of dynamic conformal arc therapy-combined with active breath-hold in lung stereotactic body radiotherapy”

Lee, Soyoung, et al
Medical Dosimetry 47.1 (2022): 54-60.
DOI:https://doi.org/10.1016/j.meddos.2021.08.004
Keyword: abh, dcat, monaco
本論文は、肺定位放射線治療においてMonacoのDCAT(Dynamic Conformal arc therapy)とABH(Active breath-hold)の併用による線量効果を検証しています。DCATはinterplay effectの影響を受けにくい照射方法で、計画の質を維持しながらVMATと比較して30%のMUを減少させることができました。また、ABHは自由呼吸と比較して、腫瘍の動きが抑制され、PTVが19%、肺のV20が60%減少しました。DCAT+ABHの患者のセットアップと照射を含む総治療時間は約15分であり、他の研究で報告されているVMATによる治療時間よりも早いことが報告されています。これらの結果はDCAT+ABHが有用であることが示されています。
掲載日: 2023/07/31

“Robustness of single-isocenter multiple-metastasis stereotactic radiosurgery end-to-end testing across institutions”

Saenz, Daniel et al.
Journal of radiosurgery and SBRT vol. 7,3 (2021): 223-232.
Keyword: Gel, dosimetry, quality, assurance, stereotactic, radiosurgery
本研究では単一アイソセンタによる多発性転移に対するSRSのend-to-end精度を、エレクタシステムを所有する6つの施設で評価した結果を報告しています。各施設で同一のプランテンプレートを使用してSRSプランを作成し、統一された手法によって取得された電離箱、フィルム、3Dゲル線量計による実測結果と比較した結果、各施設間のばらつきは小さく、同等のクオリティの治療を提供できることを報告しています。
掲載日: 2023/07/31

“Can dosimetry affect local control and survival in patients with early-stage lung cancer treated with Stereotactic Ablative Radiotherapy (SABR)? An analysis of the UK's largest cohort of lung SABR patients.”

Saha, Animesh et al.
Acta oncologica (Stockholm, Sweden) vol. 60,4 (2021): 505-512.
DOI:10.1080/0284186X.2021.1874617
Keyword: Stereotactic Ablative Radiotherapy, conformity, dosimetry, early-stage, lung cancer
本研究はイギリスの単一施設における2009年5月から2018年8月までにXioもしくはMonacoでSBRTが施行された1266人の早期肺がん患者を対象に、全生存期間(OS)、無増悪生存期間(PFS)、局所無増悪生存期間(LRFS)について解析しています。解析の結果、複数の併存疾患のある高齢患者でも良好な臨床転帰をもたらすことを報告しています。さらにこれらの臨床成績と関連する線量指標についても報告しています。
掲載日: 2023/07/31

"Evaluation of additional treatment margins for compensating rotational random errors in linac-based single-isocenter stereotactic radiotherapy for multiple brain metastases"

Yasuhisa Yoshida, Maki Soyama and Rieko Azumi
Keyword: Treatment margin, rotational errors, random errors, brain metastases, stereotactic radiotherapy
複数の脳転移を治療するために単一アイソセンターの定位放射線治療を採用する場合、アイソセンターから離れた腫瘍について回転誤差を考慮する必要があります。この論文では、アイソセンターからの距離の関数としてマージンを定義しました。
掲載日: 2023/07/31

“Which Is Better for Liver SBRT: Dosimetric Comparison Between DCAT and VMAT for Liver Tumors.”

Moon, Young Min et al.
Frontiers in oncology vol. 10 1170. 29 Jul. 2020
DOI:10.3389/fonc.2020.01170
Keyword: liver cancer, SBRT (stereotactic body radiotherapy), VMAT (volumetric modulated arc therapy), Monaco TPS (treatment planning system), DCAT (dynamic conformal arc therapy)
この研究では、肝臓SBRTにおけるDCATとVMATの線量分布、MU、計算時間、線量効率の観点から比較した結果を報告しています。肝臓SBRTの場合、DCATはRTOG SBRTプロトコルによって提案された計画目標を達成し、体内の動きやGantry、MLC、Jawの複雑な動きの影響を抑えながら効果的に照射することができるため、VMAT計画の効果的な代替手段であると結論付けています。
掲載日: 2023/07/31

“Stereotactic radiotherapy of appropriately selected meningiomas and metastatic brain tumor beds with gamma knife icon versus volumetric modulated arc therapy.”

Buatti, Jacob S., et al.
Journal of Applied Clinical Medical Physics 21.12 (2020): 246-252.
DOI:10.1002/acm2.13100
Keyword: gamma knife, meningioma, stereotactic radiotherapy, tumor bed, volumetric modulated arctherapy
この研究では、特定の髄膜腫および脳腫瘍治療において、 ガンマナイフIcon(GNI) がVMATよりも優れた定位放射線治療(SRT)線量分布を提供できるかを調査しています。GTVに大血管が隣接する症例などを除き、適切に選択された患者では、線量不均一性の増加によるGTV内の高線量領域は、合併症リスクの増加はなく、腫瘍制御を改善する可能性があると示されています。GNIによるSRTはVMATによるSRTよりも線量的に優れており、特にOAR線量およびGTV-to-PTVマージン縮小による正常脳線量の減少がその理由であることが示されています。
掲載日: 2023/07/31

"Impact of breast cancer subtype on clinical outcomes after Gamma Knife radiosurgery for brain metastases from breast cancer: a multi-institutional retrospective study (JLGK1702)."

Aoyagi, Kyoko et al.
Breast cancer research and treatment vol. 184,1 (2020): 149-159.
DOI:10.1007/s10549-020-05835-8
Keyword: Brain metastases, Breast cancer subtype, Competing risk analysis, Gamma knife radiosurgery, Multi-institutional cooperative study
脳転移(BM)は、BMが神経学的障害と関連していることから、乳癌(BC)の管理において最も重要な問題の一つです。しかし,ガンマナイフ放射線手術(GKS)で治療されたBMについては,BCサブタイプの重要性は不明のままでした。本報告では、最適な治療法の開発のため、BCサブタイプに基づく臨床転帰を比較した多施設レトロスペクティブ研究を実施しました。その結果、HER2陽性はSRS後のOSの長期化に関係していますが、Luminal-HER2患者の再発防止には注意が必要であること、TN患者では遠隔転移やLMDの検出のための綿密な経過観察が必要であることが示されました。
掲載日: 2023/07/31

"Characteristics of popular photon beam collimators."

Li, Shidong.
Journal of Physics: Conference Series. Vol. 1305. No. 1. IOP Publishing, 2019.
DOI: 10.1088/1742-6596/1305/1/012060
Keyword: Leaf-edge effects, transmission, Gamma knife cones
定位放射線治療に影響を与えるビームコリメーションシステムを物理的・線量的に比較した論文です。 ガンマナイフ(GK)のコーン、サイバーナイフのコリメータ、VarianリニアックとElektaリニアックのマルチリーフコリメータを評価しています。 リーフエッジ効果・トランスミッションの測定と治療計画の比較から、MLC を使用するVMAT / IMRTは、2 cmを超えるサイズの不規則なターゲットに対してよりコンフォーマルな線量を提供し、コーンベースの照射は1cm未満のより小さな病変に最適であると結論付けています。
掲載日: 2023/07/31

“A dosimetric comparison between volumetric-modulated arc therapy and dynamic conformal arc therapy in SBRT”

Stathakis, Sotirios, et al.
Liver 82.55 (2019): 5.
Keyword: DCAT, Lower MUs, OAR sparing, SBRT, VMAT
本論文は肺と肝臓の定位放射線治療においてVMATとDCATの線量分布の同等性を比較しています。OAR,Target,低線量の広がりは両照射方法で同等でしたが、照射MUがDCATの方がVMATより2.5倍低減されました。患者QAもガンマ解析で同等の結果が得られました。以上のことから、肺と肝臓の定位放射線治療では、DCATが効率的照射方法であることが分かります。
掲載日: 2023/07/31

“Assessment of beam-matched linacs quality/accuracy for interchanging SBRT or SRT patient using VMAT without replanning.”

Xu, Zhengzheng et al.
Journal of applied clinical medical physics vol. 20,1 (2019): 68-75.
DOI: 10.1002/acm2.12492
Keyword: Elekta, matched linacs, off‐axis, small‐field dosimetry, SRS, Versa HD
ビームマッチした3台のエレクタリニアックでSBRT/SRT VMATプランの線量精度を評価した報告です。3台のリニアック間のビームデータや患者検証の結果から、これらのリニアック間でSBRT/SRT VMATプランを再計画なしで照射可能であることを示しています。
掲載日: 2023/07/31

"Dosimetric and localization accuracy of Elekta high definition dynamic radiosurgery."

Saenz, Daniel L., et al.
Physica Medica 54 (2018): 146-151.
doi.org/10.1016/j.ejmp.2018.10.003
Keyword: VMAT, VersaHD, Monaco, SRT
この論文はVersa HDで多発脳定位照射の精度を、ゲルファントムを用いて検証しています。7つのターゲットに対してVMATをシングルアイソセンタで計画を作成し、位置合わせはXVIおよびHexaPODを使用します。結果は、アイソセンタから4cm以内のターゲットでは位置誤差が1mm、線量誤差が2%以内の精度で一致し、4cmを超えると2mmの精度で一致しました。臨床的に許容できる定位照射の精度は、アイソセンタとターゲットの距離によって、シングルアイソセンタでも複数のターゲットの治療が可能だと報告しています。
掲載日: 2023/07/31

"The dosimetric effect of electron density overrides in 3 DCRT Lung SBRT for a range of lung tumor dimensions"

Healy, Grace EA, Steven H. Marsh, and Andrew T. Cousins
Journal of applied clinical medical physics 19.6 (2018): 79-87.
Keyword: monaco
肺SBRTにおける不均一性と呼吸性移動対策として、Monacoを用いてPTVの相対電子密度(ED)を上書きした治療プランを検証した論文です。 小さい腫瘍では、PTVのEDをGTVのEDに近い値で上書きすることで、線量のカバレッジと均一性が向上されることが示唆されました。
掲載日: 2023/07/31

"Dosimetric characterization of Elekta stereotactic cones."

Borzov, Egor, et al.
Journal of applied clinical medical physics 19.1 (2018): 194-203
Keyword: Borzov, Egor, et al. Journal of applied clinical medical physics 19.1 (2018): 194-203
MonteCarloを用いて、VersaHDとElektaの定位用コーンを再現し、MLCによる照射野とコーンによる照射野の比較を行った論文です。
コーンを用いるとことで、staticな照射では急峻なペナンブラが得られましたが、arc照射におけるペナンブラはMLCベースのペナンブラとほぼ同等でした。
掲載日: 2023/07/31

"Characterization of ELEKTA SRS cone collimator using high spatial resolution monolithic silicon detector array."

Shukaili, Khalsa Al, et al.
Journal of applied clinical medical physics 19.4 (2018): 114-124
Keyword: Elekta Axesse, Agility, stereotactic cones, SRT, small field dosimetry, silicon detector, IBA SFD, EBT3
Elektaの定位用コーンを3つの検出器を用いて測定した論文です。
直径5 mm〜50mmのコーンのprofileにおけるFWHMとペナンブラが示されています。
掲載日: 2023/07/31

"Do technological advances in linear accelerators improve dosimetric outcomes in stereotaxy? A head-on comparison of seven linear accelerators using volumetric modulated arc therapy-based stereotactic planning."

Sarkar, B., A. Pradhan, and A. Munshi
Indian journal of cancer 53.1 (2016): 166.
Keyword: apex, fff
リーフ幅が0.25cmから1.00cmの6つのタイプ(Agility, MLCi, BeamModulator, mMLC, Millennium120, HD120)において、単一ターゲットにおけるSRS・SRTのVMAT計画を比較した論文です。3D-CRTではリーフ幅が狭いほうが優位であるとされてきましたが、VMATにおいては、リーフ幅における統計的有意差はないと報告されています。リーフ0.5cmを使って、FFとFFFビームによる検証もされています。
掲載日: 2023/07/31

"Plan quality and delivery accuracy of flattening filter free beam for SBRT lung treatments."

Hansen, Christian Rønn et al.
Acta oncologica (Stockholm, Sweden) vol. 54,3 (2015): 422-7.
Keyword: SBRT, VMAT, FFF, Agility
Pinnacleを使用して作成されたVersaHDのVMAT(dual arc FF, dual arc FFF, single arc FFF)の肺SBRT治療計画の品質、照射時間、および照射精度を調査した論文です。dual arc FFとdual arc FFFプランの質は同等でしたが、Target外への線量流出とOARの平均線量はFFFが統計的に有意でした。
掲載日: 2023/07/31

"Impact of flattening-filter-free techniques on delivery time for lung stereotactic volumetric modulated arc therapy and image quality of concurrent kilovoltage cone-beam computed tomography: a preliminary phantom study"

Keiichi Nakagawa, Akihiro Haga, Akira Sakumi, Hideomi Yamashita, Hiroshi Igaki, Takashi Shiraki, Kuni Ohtomo, Yoshio Iwai and Kiyoshi Yoda
J Radiat Res (2014) 55 (1): 200-202
Keyword: FFF, VMAT, 4DCT
エレクタ製の臨床研究用リニアックを用いてFFFビームの特性を評価した論文です。従来3分半かかっていた肺SBRTの照射時間が1分半になることをファントム試験で確認しました。さらに、同時CBCT撮像を試行した結果、投影画像数の低減に伴い、ファントム画像の画質は劣化するものの、位置決めには問題がないことが確認できました。
掲載日: 2023/07/31

"Intensity modulated radiosurgery of brain metastases with flattening filter-free beams"

Florian Stieler , Jens Fleckenstein, Anna Simeonova, Frederik Wenz, Frank Lohr
2013 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved. Radiotherapy and Oncology 109 (2013) 448-451
Keyword: fff, monaco, versa-hd
Versa HDとMonacoを用いた脳定位照射(20 Gy/1fr)に関する論文です。
FFFはFFと比較して、プランの質を保ちつつ同一MUで時間が半分以上低減しており、実測結果とも良い一致が見られております。Versa HDとMonacoを用いた定位照射の有用性が示されています。
掲載日: 2023/07/31

"Flattening-filter-free intensity modulated breath-hold image-guided SABR (Stereotactic ABlative Radiotherapy) can be applied in a 15-min treatment slot"

Judit Boda-Heggemann , Sabine Mai , Jens Fleckenstein, Kerstin Siebenlist, Anna Simeonova, Michael Ehmann, Volker Steil, Frederik Wenz, Frank Lohr, Florian Stieler
Radiotherapy and Oncology 109 (2013) 505-509
Keyword: Versa HD, Monaco, FFF, Breath hold
通常、呼吸性移動を考慮するために治療時間がかかってしまう体幹部定位放射線治療を、Versa HDとMonacoの組み合わせで治療した報告です。FFFで短時間照射を行うことで、呼吸性移動を考慮した場合と同等の結果を得ています。
掲載日: 2023/07/31