Inverse Monte Carlo法による光線力学療法前後の腫瘍組織の光学特性の算出

The Journal of Japan Society for Laser Surgery and Medicine Pub Date : 2010-07-30 DOI:10.2530/JSLSM.31.115

典広本多, 隆哉寺田, 卓也南條, 克典石井, 邦男粟津

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Abstract

光線力学療法（PDT）の治療計画において，生体組織内の光の侵達度や照射線量分布を定量的に把握することは，治療成績を向上させるために重要である．生体組織内の光の侵達度は，生体組織の光学特性である吸収係数 [mm-1]，換算散乱係数 [mm-1]等により理解できる．一般的に，レーザー照射により生体組織の光学特性は変化する．そこで，我々は，PDT前後の腫瘍組織の光学特性を算出することを目的として基礎的検討を行った．Talaporfin Sodiumを用いたPDTをマウス皮下腫瘍モデルに対して行い，双積分球光学系とInverse Monte Carlo法を用いて波長350～1000nmにおける腫瘍組織の光学特性を算出した．PDT実施7日後，Talaporfin Sodiumの吸収極大波長664nmにおいて，換算散乱係数はPDT前に比べて0.64mm-1から1.24mm-1に増加し，結果，腫瘍組織への光の侵達度はPDT前に比べおよそ44％減少することが見積もられた．以上より，追加のレーザー照射によるPDTの際，PDT後の光の侵達度の減少を考慮し，レーザー照射条件を調整することが必要であることが示唆された．

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利用Inverse Monte Carlo方法计算肿瘤组织在光线力学疗法前后的光学特性

在光线力学疗法(PDT)的治疗计划中，定量掌握活体组织内光的侵袭度和照射剂量分布对于提高治疗成绩十分重要。通过生物组织的光学特性吸收系数[mm-1]、换算散射系数[mm-1]等，可以理解生物组织内的光侵袭度。一般来说，激光照射会使生物组织的光学特性发生变化。因此，我们以计算PDT前后肿瘤组织的光学特性为目的，进行了基础性研究。对小鼠皮下肿瘤模型进行使用Talaporfin Sodium的PDT，使用双积分球光学系统和Inverse Monte Carlo方法计算出了350 ~ 1000nm波长下肿瘤组织的光学特性。PDT实施7天后，Talaporfin Sodium的吸收极大波长64nm时，换算散射系数比PDT前从0.64mm-1增加到1.24mm-1，结果是:估计光对肿瘤组织的侵袭度比PDT前减少约44%。综上所述，在通过追加激光照射PDT时，考虑到PDT后光侵达度的减少，需要调整激光照射条件。

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