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画像誘導放射線治療は.この10年間で飛躍的な進歩を遂げ.すでに臨床の場で活用されている。
また.リアルタイムに照射野を誘導し.その精度を確保するための画像技術も集中的に研究・開発されてきた。
最近では.これらの画像データは.計画された1日の治療線量の評価や補正に再び利用されています。
IGRTの最も重要な利点は.治療中に線量が不足したり過剰になったりする可能性を回避できるため.多くの臨床放射線治療の計画・実施に取り入れられていることです。 画像誘導放射線治療(IGRT)の基礎
画像誘導放射線治療の臨床への活用は飛躍的に進展している。
しかし.IGRT技術の効果的な使用に関しては.まだ多くの取り組むべき問題がある。
放射線治療において.ビームを正確に誘導し.確認するための画像技術は大きく進歩している。
最近では.これらの画像データは.毎日の放射線治療線量の評価と補正に使用されています。
画像誘導技術は.放射線治療で使用される様々なソフトウェア/ハードウェアに急速に統合され.日常的に使用する機会が多くなった一方で.放射線治療の日常的なワークフローへの統合を最適化するための問題も生じている。
IGRT技術の現在の使用結果を臨床的に評価することは.その後の基礎研究や臨床応用の探求の指針となり.実質的に次世代のIGRT技術の開発に影響を与えることになる。
IGRT技術の現在の限界と課題については.本書の他の章でレビューしているが.本章では.臨床医の視点からIGRT技術とその臨床応用に焦点を当てる。 3次元コンフォーマル・ラジオセラピー(3D-CRT)から強度変調放射線治療(IMRT)に至るまで,治療効果比の向上は常に放射線治療技術の継続的な改良の目標であった。
放射線を集中的に照射すればするほど.腫瘍領域への線量を増加させ.かつ/または正常組織の被ばくを低減させることができます。
技術の進歩により.隣接する重要な正常組織への線量は大幅に減少し.頭頸部やその他の腫瘍の患者のQOLは向上している。
IGRTの目標は.実際に照射された線量と計画された線量との誤差を最小にすることを目的として.実際の標的の位置合わせと治療提供における残留幾何学的不確かさを低減することである。
実際に照射された線量と計画された線量との誤差を無視できるほど(あるいは臨床的に重要でないほど)小さくし.IMRTや3D-CRTの治療効果を実現することが目的である。 治療時の画像診断では.腫瘍の変位の程度と範囲がわかるため.放射線治療におけるIGRTの中心的な役割を担っている。
IMRTと3D-CRTは.2D放射線治療よりもこれらの動きや変化に敏感であり.標的領域への実際の線量が計画よりも低く.隣接する正常組織が高い線量を受けるという潜在的な臨床リスクがある。
正常組織への線量が高くなりすぎるという臨床上のリスクがある。
画像誘導がなければ.IMRTや3D-CRT技術の実際の治療効果は.従来の放射線治療よりも低くなる可能性がある。
IGRTの効果的な適用により.計画と矛盾する過少線量や過小線量のない治療が可能となり.これがIGRTの最も重要な利点である。
多くの臨床放射線治療において.IGRTは高度な放射線治療計画および照射技術の適用に不可欠な要素となっている。 IGRT技術は次の3つの点で新たな放射線治療法を開発する機会を提供する。(a)
前述のように.腫瘍標的領域への放射線治療線量の高度の適合性が達成できれば.腫瘍組織の照射量を増やす一方.正常組織の露出量を減らすことができ.それによって腫瘍の局所制御を改善し毒性副作用を軽減できる.
(b)
分離治療の数を減らし高線量.低分離治療をより安全に提供できる。
(b)治療分割数を減らすことができ.高線量低分割治療をより安全に実施することができる。
定位放射線治療(SBRT)は.高線量低分割治療の最も一般的な形態であり.綿密な画像誘導のもとに行わなければ.小さな誤差が臨床結果に大きな影響を与える。
SBRTの使用はまだ限られていますが.低分割と線量漸増の原則は広く適用可能です。
実際,IGRTやその他の関連技術の発展により,すべてあるいはほとんどの腫瘍に対する放射線治療の線量・分割パターンはある程度変化すると思われる。(c)低分割レジメンは,治療費の削減,治療効果の向上,治療患者数の増加につながる。
治療施設から遠く離れたところに住んでいる患者は.従来の長いコースの放射線治療レジメンを受けることができない可能性があり.治療回数が減少すれば.これらの患者に対する放射線治療が実現可能になるであろう。
要約すると.これらはIGRTと他の高度な放射線治療計画および照射技術を組み合わせて使用することを支持する強力な論拠となる。 放射線治療の実践:線量の変動の低減
IGRTの潜在的な利点は.実際に照射された線量と処方された計画線量との間の変動を低減できることであり.これは同じ治療レジメン(同じ線量.同じ技術)で放射線治療を受ける患者のコホートでは特に重要である。
患者間で実際に照射される線量のばらつきを低減するためには.(a)腫瘍制御に必要な線量のさらなる明確化.(b)毒性の発現に関連する線量-体積関係のより良い理解.(c)治療における放射線治療修飾剤(放射線増感剤など)の有用性の明確化.の3点に取り組むことが必要である。
臨床試験において.対照群と治験群における放射線治療レジメンの実施における一貫性の向上は.治験群内の臨床反応の不均一性を低減し.それによって治験群間の治療結果の差異を特定するのに役立つ可能性がある。 放射線治療の投与量のばらつきの減少も.治療計画のばらつきが転帰に及ぼす影響と同様に.転帰の改善に寄与している。
頭頸部腫瘍を対象とした大規模無作為化臨床試験において.すべての治療計画は専門家パネルによって検討された。
計画のばらつきが大きいほど.腫瘍のコントロールは悪くなった。
これらの結果は.治療計画の品質管理(QC)および品質保証(QA)の重要性を反映している。
しかし.臨床試験における線量のばらつきが治療提供の不整合によるものであるならば.IGRTの使用は治療計画プロセスのQCとQAの実施を容易にすることになる。
したがって.今日の放射線治療では.治療計画・提供プロセスの各段階における品質管理基準.および品質管理の実施とレビューの基準が存在する。 IGRTの潜在的な臨床的価値は.腫瘍と正常組織への実際の線量に対する医師の集中力を高め.その結果.線量と正常組織の副作用および腫瘍制御確率(TCP)の関係のより良い理解に貢献することである。
しかし.IGRT技術の臨床試験への本格的な導入と結果の成熟に伴い.これらの関係の理解は従来とは異なるものになる可能性がある。
正常組織における線量・体積毒性反応のリスクに対する理解が深まれば.IMRTの治療効果をより発揮させるために保護すべき臓器や体積を特定することが可能になるであろう。
現在.臨床医が直面している問題の一つは.正常組織の体積の一部が照射された場合の許容体積の限定的または不完全な理解に基づいて.組織の保護と回避を決定する必要があることである。 放射線治療の実践:画像誘導放射線治療情報IGRTの適用は動的なプロセスである。
腫瘍放射線治療の基本原則を守りながら.治療モニタリングやIGRTに基づく放射線治療の決定には.豊富な訓練とスキルアップが必要です。
慎重な治療を行うためには.治療標的領域の明確な把握が必要であり.多くの場合.高度な画像診断技術を駆使して行われる。
画像診断は.放射線治療計画の設計.照射.治療に対する腫瘍の反応のモニタリングなど.IGRTのすべての主要な局面に関与しています。
画像データに基づき.患者の治療状況をオンライン(各治療開始前).リアルタイム(治療中).オフライン(治療と治療の間)で評価することができる。
(前後に取得した複数の画像は.通常.数回に分けて照射した後に解析される)。
評価のたびに.患者に関するより多くの情報を得ることができ.必要であれば臨床治療に介入することができる。
この介入は.評価当日の治療前に患者の体位を変えるという単純な場合もあれば.腫瘍の退縮や拡大.新たな転移の発見により.治療計画全体や治療目標の再検討や完全な調整が必要となる場合もある。
IGRT時代には.治療中に画像で確認されたことは.(a)PTV境界.(b)再配置計画.線量分布調整.処方線量などの放射線治療計画設計.(c)全体治療目標の3つの方法でインターベンションの決定に影響を与えることが可能である。
具体的な実施方法は.治療施設や治療する患者層によって異なる可能性がある。 は.放射線治療におけるIGRT技術の役割をまとめたものである。
左の円は.患者さんの継続的な医学的評価と治療を表しています。
まず.患者さんを診察し.腫瘍の制御.再発リスクの低減.緩和的な減量治療などの治療目標を定めます。
その後.治療計画が立てられ.治療が開始されます。
治療期間中.患者さんは臨床評価と画像診断によってモニターされます。
このプロセスの中心にあるのがIGRTです。
まずIGRT画像を用いて治療計画の精度を評価し.組織変化(腫瘍または正常組織)の情報をもとに.治療計画の調整や再設計を行うことがあります。
画像評価は.オフライン.オンライン.リアルタイムのいずれでも可能です。
いずれにせよ.画像評価の結果.照射技術の変更.治療計画の調整.あるいは治療全体の目標の変更など.治療の修正が必要となる場合がある。
IGRTが効果的に使用されれば.放射線治療において.さらには腫瘍の治療全体において重要な役割を果たすことができる。 画像誘導放射線治療の発展
IGRTの理解と利用は主に過去10年間に起こったが.「画像誘導」の概念は新しいものではない。X線透視法とプレーンフィルム画像は長い間存在し.患者の治療を支援するために数十年間放射線治療室に導入されてきた。
図2は1958年にトロントに設置されたkVレベルのフィールドイメージング機能を持つコバルト治療器とその模式図である。
当時は治療室内でのkVレベルのイメージングが可能であったが.当時の放射線治療技術が単純であったこと.計画されたコンフォーマリティと治療線量が低かったこと.治療結果に対する幾何学的な不確かさの影響が少なかったことから.この機能はあまり利用されなかった。
また.臨床に必要な効率や能力を実現するための画像取得や解析のプロセスも.現在とは比較にならないほど高度で高速なものではありませんでした。
現在では.多くの高度なIGRT技術が手の届くところにあり.画像誘導機能を組み込んだより高度な治療装置が開発されている。
おそらく.患者への恩恵を最大化するために.現在利用可能な技術をどのように適用するのが最善かを判断することは.私たちの能力を超えているのでしょう。 この10年間でIGRT技術は驚くほど進歩し.患者間で起こる位置の不確実性の影響については多くのことが知られている。放射線治療中の腫瘍または正常組織の変化の範囲と種類は.ようやく理解され始めたところである。
患者の連続的な3次元体積画像データの観察的解析は.起こりうる幾何学的変形の特定に役立っている。
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