医療照射中ホウ素濃度の推定法の検討とその誤差評価

Estimation methods of blood boron concentration and error evaluation during boron neutron capture therapy for malignant brain tumor

柴田 靖*; 山本 和喜 ; 松村 明*; 山本 哲哉*; 堀 直彦 ; 岸 敏明 ; 熊田 博明; 阿久津 博義*; 安田 貢*; 中井 啓*; 能勢 忠男*; 村山 洋二

Shibata, Yasushi*; Yamamoto, Kazuyoshi; Matsumura, Akira*; Yamamoto, Tetsuya*; Hori, Naohiko; Kishi, Toshiaki; Kumada, Hiroaki; Akutsu, Hiroyoshi*; Yasuda, Susumu*; Nakai, Kei*; Nose, Tadao*; Murayama, Yoji

ホウ素中性子捕捉療法において腫瘍及び正常組織への照射線量を正確に評価するためには照射中性子束と血液中ホウ素濃度の測定が必須であるが、中性子照射中に患者からの直接の採血をすることは困難である。したがって、初回手術時に少量のホウ素化合物BSHを投与し、経時的に血液中ホウ素濃度を測定する低量投与試験を行い、照射当日の濃度予測を行った。また、低量投与試験が行えない場合、照射当日のホウ素濃度測定のみで照射中のホウ素濃度が精度よく予測できる方法についても、Two compartment Modelを用いた方法を検討した。BSH末梢静脈内点滴投与後の血液中ホウ素濃度が予測の95%信頼区間に入っていれば、照射中の予測値と実測値の誤差は6%程度であった。投与後6または9時間後の血液中ホウ素濃度が予測の95%信頼区間に入っていない場合は、比率補正することにより誤差を12%程度に抑えることができた。また、Two compartment Modelを用いた予測方法では、最適な評価値に対して4.9%(標準偏差)の予測誤差で推定可能であった。これらの方法により、照射中の血液中ホウ素濃度は合理的に正確に予測可能であり、安全で効果的な治療を行うことができる。

The measurement of neutron flux and boron concentration in the blood during medical irradiation is indispensable in order to evaluate the radiation in boron neutron capture therapy. It is, however, difficult to measure the blood boron concentration during neutron irradiation because access to the patient is limited. Therefore we prospectively investigated the predictability of blood boron concentrations using the data obtained at the first craniotomy after infusion of a low dosage of BSH. When the test could not be carried out, the blood boron concentration during irradiation was also predicted by using the 2-compartment model. If the final boron concentration after the end of the infusion is within 95% confidence interval of the prediction, direct prediction from biexponential fit will reduce the error of blood boron concentrations during irradiation to around 6%. If the final boron concentration at 6 or 9 hours after the end of infusion is out of 95% confidence interval of the prediction, proportional adjustment will reduce error and expected error after adjustment to around 12%.