リアルタイムトラッキング放射線治療法の開発と臨床応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390355
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高井 良尋 東北大学, 医学部附属病院, 助教授 (50107653)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根本 建二 東北大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (10208291) ; 山田 章吾 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60158194)
• Keywords: 肺癌定位照射 / 腫瘍トラッキング / アモルファスシリコンX線センサー / 追跡照射 / ガントリー搭載X線透視装置

Research Abstract

東北大学放射治療科では、本年バリアン社製直線加速器ClinacEX23のガントリーに2台のX線透視装置とアモルファスシリコン平板検出器を搭載することに成功した。この装置は腫瘍内に刺入した金マーカの位置を確認することができ、患者の照射時のセットアップに非常に有効である。この2台のX線装置とアモルファスシリコンを用いて、腫瘍内に刺入した金マーカをリアルタイムで追跡しながら、その座標位置をリアルタイムで算出し、計算された座標をダイナッミックMLCによってリアルタイムで追跡しながら照射を行う装置を開発し、臨床応用を行うことを目的として始められた研究であるが、今年度は、ガントリー搭載の透視装置で確認できた金マーカの位置を追跡し、アモルファスシリコンのピクセルごとのX線線量に依存する荷電量をデジタル化した情報により、3次元座標をリアルタイムで計算できるソフトウエアの開発に成功した。また、T1N0肺癌患者の腫瘍内に直径0.8mmx長さ3mmのロッド型の金マーカをCTガイド下で埋め込み、この金マーカを、上記のソフトウエアで実際追跡するのに成功した。追跡が可能になるとロッド型の金マーカを囲むように、緑色の小正方形のインジケータが追跡用ディスプレイ上に出現し、呼吸性に移動する金マーカとともに移動するようになる。その小正方形の中心座標(ロッド型金マーカの中心にあたる)がリアルタイムで計算される。追跡に失敗すると、小正方形のインジケータが一回り大きな赤色の正方形に変化するようにしている。このことによって、追跡が不可能のときに照射される危険性を避けるようにすることができるようにした。また、透視装置のアイソセンターはソフトウエア的に直線加速器のアイソセンターにあわせており、誤差は0mmであり、トラッキングの際の座標表示はほぼリアルタイムと考えてよく時間的誤差は考慮の必要はなかった。

Research Products

• [Publications] 高井良尋, 和田仁, 山田章吾: "第5章:肺癌の外科成績向上の戦略 6.定位放射線療法"先端医療シリーズ. 26「呼吸器外科の最先端」(印刷中). (2004)
• [Publications] Wada H, Takai Y: "Univariate analysis of factors correlated with tumor control probability of three-dimensional conformal hypofractionated high-dose radiotherapy for small pulmonary or hepatic tumors"Int J Radiat Oncol Biol Phys. 58. 1114-1120 (2004)
• [Publications] Nomiya T, Nemoto K, Takai Y, et al.: "Relationships between radiosensitivity and microvascular density in esophageal carcinoma : significance of hypoxic fraction"Int J Radiat Oncol Biol Phys. 58. 589-596 (2004)
• [Publications] 高井良尋: "第11章:新しい放射線治療 1.定位放射線療法"先端医療シリーズ. 20「肺癌の最新医療」. 302-308 (2003)