なぜ画像誘導3D精密放射線治療を選ぶのか?

I. なぜ画像誘導三次元精密放射線治療(IGRT)を選択するのか? 放射線治療は悪性腫瘍に対する伝統的な三大治療手段の一つであり.悪性腫瘍の総合治療において重要な位置を占めており.多くの癌患者は治療のある段階で放射線治療を受ける必要がある。 コンピュータ技術.医用画像技術.画像処理技術の急速な発展.放射線治療機器の絶え間ない更新に伴い.放射線治療技術は二次元一般放射線治療から三次元コンフォーマル放射線治療.強度変調コンフォーマル放射線治療.画像誘導精密定位放射線治療(IGRT)へと発展し.放射線治療の効果を大幅に向上させ.正常組織へのダメージを大幅に軽減し.患者のQOLを大幅に向上させている。 特に画像誘導放射線治療は.国内外の専門家から放射線腫瘍学の歴史を変えたと評価されており.21世紀の放射線治療技術の主流であるが.現在中国では数台しか実施されていない。 従来のコンフォーマル放射線治療と強度変調放射線治療には次のような問題点がある:1.分画放射線治療中の全治療過程における患者の位置ずれは.時には1.5cm以上にもなり.治療すべき腫瘍組織を治療標的領域外に移動させ.全治療を失敗させる可能性があることが判明している。 傷害を引き起こす可能性がある。 放射線治療が完了するまでには約2ヶ月を要しますが.治療が進むにつれて.患者の外見も変化し.ボディマーカーの相対位置も変化するため.治療目標部位が大きくずれることになります。 また.放射線治療を続けると.腫瘍は徐々に縮小・変形し.治療目標部位と重要な正常組織・臓器の相対位置も変化するため.当初立案した治療計画と実際の腫瘍の状況が一致しなくなり.照射野に近い重要な臓器に高い線量が照射され.不必要な傷害をもたらす可能性がある。 3.腫瘍も隣接する正常組織も腔内臓器の呼吸や蠕動運動の影響を受けるため.従来の放射線治療ではこの誤差をモニターして調整することができない。 呼吸運動.膀胱の充満.小腸の蠕動.腫瘍の増減.臓器の弾性変形など.放射線治療における臓器の生理的な動きの影響をいかに排除するかが.現在の放射線治療研究のホットスポットであるが.その主な原因は.この側面によってもたらされる誤差が位置誤差よりもはるかに大きいという事実にある。 画像誘導三次元精密放射線治療(IGRT)の利点 腫瘍の精密放射線治療には.系統的誤差とランダム誤差が存在し.それは単に.各治療中の技師のポーズ状態や.分取治療中の患者の解剖学的位置の変化(呼吸運動.膀胱充満.小腸運動.胸部・腹部体液.腫瘍の拡大・縮小など)に起因する位置差によるものである。 様々な位置決め補助装置を使用し.操作手順を厳守しているにもかかわらず.位置決め誤差は数ミリあるいはそれ以上になることがあり.コンフォーマル放射線治療や強度変調放射線治療ではより顕著である。 蕪湖第二人民病院放射線治療科 王銀華 近年.診断用コーンビームCT(CBCT)がリニアックに搭載され.CTとリニアックを統合した最先端の放射線治療装置となり.画像誘導精密放射線治療[IGRT]を実現している。IGRTとは.各放射線治療前にCBCTで腫瘍の標的部位とその周囲の一定体積の三次元画像をスキャンし.治療計画の画像と比較することを指す。 誤差が見つかった場合は.腫瘍の標的領域が治療計画の位置に戻るように患者の体位を調整し.照射野を治療標的領域に完全に「追従」させる。 画像誘導精密放射線治療は.世界最先端の腫瘍放射線治療技術であり.実際の腫瘍放射線治療位置において.患者の位置.重要臓器.腫瘍の解剖学的位置などの正確な画像を取得し.リアルタイムでのオンライン修正と放射線治療計画の修正を通じて.患者が毎回最も正確な放射線治療を受けることができる。画像誘導放射線治療は.3Dコンフォーマル放射線治療と強度変調放射線治療を基礎として.放射線照射の精度をさらに向上させ.正常組織を最大限に保護しながら腫瘍に十分な放射線を照射することができるため.腫瘍患者の生活の質を向上させ.放射線治療と治癒率を大幅に向上させることができる。 以下に一般的な上咽頭癌の例を挙げ.当センターで行っている画像誘導放射線治療の全過程を紹介する。 I.CTスキャン:患者は仰臥位をとり.頭.首.肩の体位を固定するための熱可塑性モールドを患者に装着させ.治療室のレーザー光を通して治療ベッドを移動させ.治療センターのマーキングラインを合わせ.患者が治療体位の外側になるようにする。 その後.金属製のマーカーリードビーズを治療センターに貼り付け.治療ベッドを180°回転させ.CTVision独自の82CM大開口CTに患者を送り.スキャンする。 画像の取得:医師は患者の解剖学的構造.病変の位置.範囲.大きさに応じてCTスキャンの範囲を決定し.スキャン層の厚さ.層間隔.その他のパラメーターを調整してスキャンから画像情報を取得する。 得られた画像は再構成され.画像位置合わせワークステーションに送信される。 画像アライメント:物理士は金属マーカーと特定のソフトウェアを使用し.ワークステーションに送信された再構成CT画像を.外形輪郭.骨マーカー.目標部位の範囲などの基準情報に従って.横断面.冠状面.矢状面の3つの垂直面において特定の解剖学的構造を平行移動および回転させることにより.治療計画と一致させ.2つの画像の較正を達成する。 IV.ポジショニングの調整:画像の位置合わせが完了すると.IGRTシステムは治療計画内のアイソセンタと加速治療中心間の3次元空間方向の変位を自動的に計算する。 医師の確認後.技師はアライメントから得られた変位データに従って治療ベッドを再調整し.治療計画位置と実際の治療位置を一致させてから放射線治療を開始する。 画像誘導下三次元精密放射線治療(IGRT)は.現在の放射線治療の最高レベルを示すものである。放射線治療は.腫瘍を治療する三大手段の一つであり.画像誘導下強度変調放射線治療は.100年以上にわたる放射線治療の歴史において画期的な進歩であると認識されている。 放射線治療中は.人体のすべての臓器(腫瘍組織を含む)が常に動いており.例えば呼吸.心拍.胃腸の蠕動運動などはすべて腫瘍の位置や形状に影響を与える。 さらに.治療のたびに患者の体位には一定の変化があり.この変化は腫瘍の位置の変化にもつながる。 そのため.放射線治療には常に一定のずれが生じる。IGRT技術は.このずれを修正するための最良の手段であり.CT画像を利用して.患者の体位変化.呼吸.心拍などが腫瘍の位置に及ぼす影響を追跡し.誤差を修正することで.放射線を腫瘍組織に集中させ.正常組織が受ける放射線量を減らし.副作用を軽減し.治療効果を向上させる。IGRT技術の具体的な実装には.以下のようなものがある。 オンラインキャリブレーション.適応放射線治療.息止め.呼吸ゲーティング.4次元放射線治療技術.リアルタイム追跡技術がある。 リアルタイム追跡技術は.様々な理由による標的部位の動きをリアルタイムで検出・追跡することができ.放射線治療の理想的な状態を表している。 IGRTは.動く標的に対する正確なコンフォーマル治療の問題を解決し.幾何学的精度を向上させるとともに.影響を受ける正常組織の量を減らす。 IGRTは.大部分の症例で治療誤差と正常組織被曝を低減することが示されている。IGRT:IGRTは一般に.従来の放射線治療で治療可能なすべての腫瘍に適応されるが.IGRTがより恩恵を受ける臨床的状況により適しているのは.以下のような腫瘍である:感受性の高い正常組織に近接している腫瘍.制御線量が隣接する正常組織の許容範囲よりはるかに高い腫瘍.位置誤差の結果が非常に深刻な腫瘍.臓器変位の誤差が大きい腫瘍.または臓器変位の誤差が大きい腫瘍。 臓器変位に大きな誤差がある腫瘍.再発腫瘍などが考えられる。 例えば.頭頸部領域の上咽頭がん.喉頭がん.扁桃がん.副鼻腔がん.耳下腺がん.頭蓋内転移.神経膠腫.下垂体腫瘍.髄膜腫などの中枢神経系の腫瘍.肺がん.食道がん.乳がん.縦隔の良性・悪性腫瘍.腹部の膵がん.肝細胞がん.胃がん.子宮頸がん.前立腺がん.直腸がん.肛門がん.肉腫などの悪性腫瘍.脊柱の血管腫.転移がん.神経由来腫瘍など。 神経由来の腫瘍。 現在.放射線治療は正確な位置決め.正確な計画.正確な治療という新しい時代に突入しており.IGRTは腫瘍の制御.副作用の軽減.患者のQOLの向上に大きく貢献するだろう。