腫瘍は複雑なパターンと位置で成長するため.放射線治療の照射野は.すべての腫瘍組織とリンパ液の流れる領域.および安全マージンとも呼ばれる一定の範囲の周辺部も含む必要があります。 正常組織への不要な照射を避けつつ.標的体積と一致した照射量を得るために.不規則な形状のフィールドが大半を占めており.過去の放射線治療の臨床では.低溶点リードブロック法を用いて不規則なフィールドを実施することが一般的であった。
1940年代には.2次元放射線治療計画に沿って.半自動原始的なマルチリーフグレーティング（MLC）法または低分散点リードブロックを用いたコンフォーマル・放射線治療が行われ.この技術は半世紀にわたって臨床で使用されてきた。 コンピュータ技術の進歩により.放射線物理学者は放射線の整形を目的として.手作りの鉛製バッフルからより高度なマルチリーフグレーティングに置き換え.マルチリーフグレーティングの整形特性をコンピュータ制御し.異なるビューでのターゲットボリュームの形状に応じて.加速器フレームの回転に合わせてブレードの向きを変えることで完全に自動化することができるようになりました。
コンフォーマル・ラジオセラピーを新たな次元へ。 近年.画像診断画像のコンピュータ処理により.人体の放射線治療標的部位や隣接する重要組織・臓器の3次元的な再構成が可能となり.臨床の現場では3次元放射線治療計画による3次元コンフォーマル・ラジオセラピーが実現されています。 現在.世界中の病院や腫瘍センターで放射線腫瘍学の臨床に使用され.徐々に日常診療に取り入れられるようになってきています。
頭頸部腫瘍に対する放射線治療と比較して.体幹部腫瘍に対する3次元コンフォーマル放射線治療を実現するために必要なポジショニング技術は.胸部と腹部の生理的な動きが画像の3次元再構成と放射線治療計画の精度に影響を与えるため.より複雑である。
したがって.体幹部の腫瘍に対する3次元コンフォーマル・ラジオセラピーの技術に対する要求は比較的高い。 ICRUレポート50は.腫瘍体積.臨床標的体積.計画標的体積.治療処方の標準化について詳細に記述している。 3次元画像再構成に基づく3次元治療計画により.標的体積の形状に応じた照射量を得ることができる放射線治療を.大きく分けて3次元コンフォーマル・ラジオセラピーと呼ぶべきでしょう。 しかし，定位放射線手術［SRS］システムを用いた頭部腫瘍の3次元コンフォーマル・ラジオセラピーは，体幹腫瘍の3次元コンフォーマル・ラジオセラピーとは装置・器具が異なり，また操作法にも違いがあり，文献では一般にSRSシステムを用いた頭部腫瘍の3次元コンフォーマル・ラジオセラピーを定位放射線治療と呼ぶ報告が多数ある． 実際.SRS.FSRT.SRT.3D-CRT.定位ブラキセラピーはすべて定位放射線治療の範疇に入るはずである。
3次元コンフォーマル・ラジオセラピーの実現は.主に以下の4つの技術によって支えられています。
[1] マルチリーフグレーティングシステムMLCは.手動.半自動.全自動などさまざまなタイプがあります。 MLCシステムの用途は.リードブロックの置き換え.不規則な照射野の形成を簡素化し.正常な臓器構造の遮蔽を改善するために照射野の数を増やすことができる.マルチリーフグレーティングと単一のフレーム角度でビーム平坦度を調整できる静的照射野を適用できる.フレーム回転中にブレードを動かして不規則な腫瘍形状への動的調整に対応できる.などが挙げられます。
CT画像の3次元再構成に基づく治療表示を主な特徴とする[2]3次元放射線治療計画システム。 例えば.ビームアイビュー（BEV）機能は.照射野の形状がどの入射角でも腫瘍の形状にどれだけ適合しているか.主要な隣接構造をどれだけ遮蔽しているかを示し.「コンフォーマル・照射」を実現する上で重要な機能である。 治療室内で任意の方向に表示するルームビュー（RV）機能は.BEVのビームビュー表示の欠落を補うもので.特に中心照射深度の設定時に複数のビームを同時に表示できるため.治療手法の適切な幾何学的調整が可能となります。 線量体積ヒストグラム表示［DVH］機能により.治療計画の合理性.治療量の状況を含むアイソドーズカーブ.プログラム全体の評価などが表示されます。
3]コンピューター制御の放射線治療装置.新世代のリニアック.一部のハイブロックコバルト60治療装置.ポストマウント治療装置などがコンピューター制御されています。
[4] ポジショニング固定・確認システム（主に反復ポジショニングの精度を高めるための身体固定フレーム.頭頸部固定フレーム.熱吸収性マスク.真空パッド.内臓の動きを制限する装置）.照射野の確認画像.一部の確認装置。 3次元コンフォーマル・ラジオセラピーの臨床応用は，正常組織への照射を抑えながら標的領域内に高線量を均一に分布させることができ，理論的には腫瘍の局所制御率を大幅に向上させることができるが，臨床の現場では，治療領域の範囲をどのように決定するかが重要な課題となっている． 治療体積のマージンの認識と決定は.画像技術と術者の読影レベルに大きく依存するため.3次元コンフォーマル・ラジオセラピーでは.治療体積の決定の精度は腫瘍範囲の認識と密接に関係する。 現代の画像診断技術は.3次元コンフォーマル・ラジオセラピーの実施に重要な役割を果たすことは明らかです。
強度変調放射線治療（IMRT）は.3次元コンフォーマル・ラジオセラピーの略称です。
従来の放射線治療と比較した場合の利点は.以下の通りです。
[1] 精密な身体固定と定位技術を用いること。
放射線治療の位置決め精度.位置決め精度.照射精度を向上させることができます。
[2】精密な治療計画の活用。
逆計算：医師がまず標的部位への照射線量と標的部位周辺の感受性の高い組織への耐容線量を含む最大最適化計画結果を決定し.この結果を達成するための方法とパラメータをコンピュータが与えることにより.治療計画の自動最適化を可能にする。
IMRTは.標的部位への最大線量.周辺組織への最大線量.標的部位への最大線量という放射線治療医の「4つのベスト」を満たすものである。 IMRTは.放射線治療医の「4つの最重要事項」である.標的部位への最高線量.周辺正常組織への最低線量.標的部位の正確な位置と照射.標的部位における最も均一な線量分布を満たすことが可能です。 臨床的な成果としては.腫瘍の局所制御率の大幅な向上と.正常組織への放射線障害の低減が挙げられます。
IMRTの主な実装は以下の通りです。
[1] 強度変調のための2次元物理補償器と
[2]マルチリーフコリメータ静強度変調, [3]マルチリーフコリメータ静強度変調, [4]マルチリーフコリメータ静強度変調
[3] マルチローブコリメータ動的強度変調, [4] トモグラフィ強度変調
[4]放射線治療のトモグラフィ強化.[5]電磁波走査
[5] 電磁波走査強度変調放射線治療 など 現在.最も一般的に臨床応用されているのは.電気マルチリーフグレーティング強度変調法である。 Zelefskyらは.前立腺癌患者の治療にIMRTと3D-CRTを使用し.同じ規定線量で3D-CRTよりも標的領域の線量分布が有意に良好であった[81Gy]。 また.放射線障害の発生率も3D-CRT群に比べIMRT群で有意に低いことがわかった。 頭頸部腫瘍の治療にIMRTを使用すると.耳下腺や脳幹などの重要臓器の保護が向上するだけでなく.小フィールド追加線量[SIB]法を使用すれば.さらに効果が向上する。 乳がんに対する乳房温存後の放射線治療にIMRT技術を用いることで.標的領域の線量分布を改善し.肺や心臓をより保護することができます。 中国では.いくつかのユニットがIMRT技術を鼻咽頭癌.乳癌.食道癌.肺癌の放射線治療に使用しており.予備的に良好な結果が得られています。 今後.IMRTが放射線治療の主流になることは間違いないでしょう。