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呼吸に伴う移動性病巣に対する、適正な3次元照射野の設定や照射技法の決定法を検討した。
肺尖部の腫瘍に対する治療計画を例にとると、肺尖部の腫瘍は呼吸によって斜め前後に動くため、従来の、息止め下のCT撮影のみから行った治療計画では腫瘍線量に不足を生じる。
そこで、治療計画を行う前に呼気位と吸気位の両方のCT画像を取得する。呼気位と吸気位の腫瘍の位置を重ねて表示し、これをもとにして治療計画を行うことにより、呼吸移動に対して腫瘍が照射野から逸脱する可能性が最も低い方向から照射をすることができ、さらにその方向に対しては照射野が狭くなっているために正常組織への影響が軽減されることがわかった。上記のアルゴリズムを実現するために、2つの標的容積を合成する機能が必要となるが、3次元治療計画機でCT画像上に両極大値のターゲットを表示させることにより、この問題は容易に解決できた。合成表示により、3次元空間内での標的の移動方向が明らかとなるため、治療計画の際に最適な方向から照射を行うことができるようになった。従来は治療計画を行った後に透視画像によってターゲットの動きを確認し、足りない部分の照射野を広げていたが、それに比べて明らかに治療容積を減少させることができた。
生理的臓器移動に伴ってターゲットが移動する場合、ある瞬間のCT画像のみを使用した従来の治療計画において、標的容積決定の際には必ず不確定要素が存在した。そこで移動するターゲットの2つの極大値を使用して3次元治療計画を行う方法を開発した。これを用いることにより、従来の標的容積決定に伴う不確定要素が解消され、照射をしなければならない最低限の容積が正確に知れ、標的容積が照射野から外れる危険性を最低限とすることができたばかりでなく、移動するターゲットに対する、より最適な治療計画を作成することができるようになった。
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