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背景：本研究では不均一な放射線感受性をもつ腫瘍をモデル作成して、その腫瘍に対する分割照射の線量効果関係から局所制御率とその条件を明らかにすることを目的とした。
方法と対象：突然変異を繰り返し増殖する腫瘍の体積倍加時間を平均40日とするポアソン分布に従い割り当て、指数的に増殖する腫瘍を想定した。腫瘍が1cm～5cmの範囲に達したときに放射線治療を開始する。分割照射は中感受性腫瘍および低感受性腫瘍では60Gy/30回/6週、高感受性腫瘍では46Gy/23回/4.5週と設定した。放射線治療による線量・効果関係はLQモデルに時間を変数とするモデルを作成した。照射後の腫瘍の縮小の半減期はビッグバンモデルでの倍加時間と相関すると仮定し、局所制御できない場合は再増殖すると仮定した。
照射時の腫瘍の細胞数は病理検索を行った腫瘍の単位体積当たりの腫瘍細胞数を計数して代用した。中感受性腫瘍として乳癌では平均457x10^3/mm3であり、高感受性の悪性リンパ腫では平均845x10^3/mm3、低感受性の悪性膠芽腫では平均452x10^3/mm3であり、平均値を細胞密度とした。
結果：局所制御に「total cell kill」が必要とした場合、中感受性腫瘍の局所制御率は8.72%、高感受性腫瘍では17.0%、低感受性腫瘍では1.0%であった。この結果は、実際の臨床での局所制御率と大きな乖離がある。局所制御は閾細胞数以下にできれば達成できると仮定して、閾細胞数を100とした場合、中感受性、高感受性、低感受性腫瘍での局所制御率はそれぞれ31.0%、40.4%、10.4%であり、閾細胞数を1000とした場合は47.4%、56.2%、27.4%であった。
考察：固形腫瘍の局所制御には「total cell kill」は必要ない可能性が高い。近年の腫瘍免疫やアブスコパル効果などの効果の関与が考えられる。
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