動的波動照射の試運転と品質保証

用量送達中に同時かつ連続的なガントリーとOリングの回転を使用する、新しい3次元ユニキサル照射技術「Dynamic WaveArc」（DWA）がVERO4DRTで実装されています。この研究の目的は、DWA照射の試運転および品質保証手順を開発し、Vero4DRTの機械的運動と線量制御の精度を評価することでした。DWA照射による機械的精度と用量精度を決定するために、さまざまなガントリーと環の回転方向と速度を備えた21の検証テストパターンが生成されました。これらのパターンは、照射ログデータの記録中に照射されました。各時点でのログの計画された値と実際の値の間のガントリーの位置、リング位置、および蓄積されたMU（それぞれ、ER、およびEMU）の違いを評価しました。さらに、供給された用量は、イオン化チャンバーと球状のファントムを使用して測定されました。DWA照射中の放射出力の恒常性は、静的ビーム照射と比較して調べられました。EGおよびERの平均絶対誤差（MAE）は0.1°以内で、最大誤差は0.2°以内でした。EMUのMAEは0.7 MU以内で、最大誤差は2.7 MUでした。蓄積されたMUの誤差は、コントロールポイント、ガントリーの変化、およびリング速度の周りにのみ観察されました。EMUが2.0 MU以上であるガントリー回転範囲は、3.2％以下でした。蓄積されたMUの大きな違いの程度は、照射範囲全体で無視できるほど小さいことが確認されました。DWA照射の相対出力値の変動は0.2％以内であり、これは回転ガントリーによる従来のアーク照射と同等でした。結論として、DWA照射の検証手順が設計および実装されました。結果は、vero4drtがガントリーおよび環の回転中に適切な機械的精度とビーム出力恒常性を持っていることを実証しました。

A novel three-dimensional unicursal irradiation technique "Dynamic WaveArc" (DWA), which employs simultaneous and continuous gantry and O-ring rotation during dose delivery, has been implemented in Vero4DRT. The purposes of this study were to develop a commissioning and quality assurance procedure for DWA irradiation, and to assess the accuracy of the mechanical motion and dosimetric control of Vero4DRT. To determine the mechanical accuracy and the dose accuracy with DWA irradiation, 21 verification test patterns with various gantry and ring rotational directions and speeds were generated. These patterns were irradiated while recording the irradiation log data. The differences in gantry position, ring position, and accumulated MU (EG, ER, and EMU, respectively) between the planned and actual values in the log at each time point were evaluated. Furthermore, the doses delivered were measured using an ionization chamber and spherical phantom. The constancy of radiation output during DWA irradiation was examined by comparison with static beam irradiation. The mean absolute error (MAE) of EG and ER were within 0.1° and the maximum error was within 0.2°. The MAE of EMU was within 0.7 MU, and maximum error was 2.7 MU. Errors of accumulated MU were observed only around control points, changing gantry, and ring velocity. The gantry rotational range, in which EMU was greater than or equal to 2.0 MU, was not greater than 3.2%. It was confirmed that the extent of the large differences in accumulated MU was negligibly small during the entire irradiation range. The variation of relative output value for DWA irradiation was within 0.2%, and this was equivalent to conventional arc irradiation with a rotating gantry. In conclusion, a verification procedure for DWA irradiation was designed and implemented. The results demonstrated that Vero4DRT has adequate mechanical accuracy and beam output constancy during gantry and ring rotation.