放射線治療 2-14 ビームの横方向の線量はどう評価するの？
PDDだけでは、ビーム全体の形は分からない
PDDは中心軸上で、深さ方向に線量がどう変化するかを見る指標です。
しかし実際の照射野には横幅があります。
同じ深さで中心軸から左右へ移動したときの線量変化を表したものがビームプロファイル（横方向線量分布）です。中心軸に垂直な方向の線量分布を測定し、中心軸の深部線量データと組み合わせることで、二次元・三次元の線量特性を評価します。
横方向を見ると、ビームは理想的な四角形ではない
照射野を10×10 cm²に設定しても、線量分布が境界で突然100%から0%へ切り替わるわけではありません。有限な線源サイズ、コリメータ形状、散乱などの影響で、照射野端にはなだらかな線量低下が生じます。
この横方向の変化をビームプロファイルとして測定すると、中央部の均一性、左右の対称性、半影の幅、照射野外の低線量成分を評価できます。装置QAでは「どれくらい平らか」だけでなく、左右がずれていないか、照射野端が適切かまで確認します。
ビームプロファイルには3つの領域がある
MV X線の典型的なビームプロファイルは、
中央領域（central region）
半影領域（penumbra）
照射野外領域（umbra）
に分けて考えます。
中央領域
照射野の中心部です。
平坦化フィルタを用いるFFビームでは、規定された基準条件で中央部が所定の平坦度となるようにビームが整形されています。
一方、平坦化フィルタを用いないFFFビームは中心軸側の線量が高い非平坦なプロファイルを持つため、FFビームと同じ「平坦であること」を前提には評価しません。
半影領域
照射野の端で、線量が急激に変化する領域です。
半影幅は、例えば80%線量点と20%線量点の間の距離で表す方法があります。ただし、定義や評価条件は用いる規格・プロトコルに合わせて確認します。
半影には、
有限な線源サイズ
コリメータ・MLCの幾何学
コリメータやMLCの透過
患者・ファントム内の散乱
などが関係します。
照射野外領域
主照射野の外側です。
線量が完全にゼロになるわけではなく、コリメータやMLCの透過、装置ヘッドからの漏洩線、散乱線などによる低線量成分が存在します。
平坦度｜中央部がどれくらい均一か
平坦度（flatness）は、主にFFビームの中央部で線量の均一性を見る指標です。
ただし、計算式、評価範囲、測定深は規格や装置の仕様によって異なります。
そのため「平坦度は必ずこの式」と一つだけ暗記するより、
どの範囲・どの深さで・どの定義を使った値か
まで確認します。
対称性｜左右がどれくらい対称か
対称性（symmetry）は、中心軸を挟んだ左右の線量がどの程度一致しているかを見る指標です。
もしビームの片側だけ高い状態になれば、患者へ届ける線量分布にも影響します。
装置編で学んだモニタ線量計によるビームバランス監視や、定期QAでのプロファイル測定につながる項目です。
ビームプロファイルは深さでも変わる
ビームプロファイルは、同じ装置・同じ照射野でも測定深によって変わります。
水中で深くなるほど散乱条件が変わり、幾何学的なビーム拡大も生じます。
したがって、profileを見るときは、
エネルギー
照射野
深さ
SSD/SAD
FFかFFFか
を確認します。
中心軸と横方向をセットで見る
PDD・TMR・TPR：主に中心軸の深さ方向
ビームプロファイル：中心軸に垂直な横方向
両方がそろって、ビームの三次元的な線量特性へ近づきます。
次は、X線とは形の違う電子線PDDを見る
ここまで主にX線を扱ってきました。
次章では、有限の飛程を持つ電子線について、R90、R50、Rpなどの深さ指標を整理します。
