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放射線治療と医学物理

放射線治療、特に医学物理に関する個人的記録

放射線治療における呼吸移動管理の勧告(AAPM TG76)

2008年06月21日 | Stereotactic Body Radiosurgery
第18号

Paul J Keall, et al.: The management of respiratory motion in radiation oncology report of AAPM Task Group 76, Med Phys, 33, 2006

呼吸性移動による対処方法をまとめたAAPMの報告です。
ここでは、呼吸性移動の問題点、一般的な解剖や移動度合いの把握に関して簡潔に記載されており、後半では呼吸性移動に対する数種類の対処方法を述べている。
最終的には臨床における勧告、治療計画における勧告、スタッフ(特に医学物理士)の仕事配分に関する勧告、QA勧告、そして将来の研究課題を提示している。

呼吸を管理する方法として詳細されているのは下記の5種類である。
1. Motion encompassing methods: 移動範囲包容法
2. Respiratory gating techniques: 呼吸ゲート法
3. Breath hold techniques: 息止め法
4. Forced shallow breathing techniques: 強制浅呼吸法
5. Respiration synchronized techniques: 呼吸同期法
(訳:国枝悦夫, 他.: AAPM Task Group 76報告を中心に, 臨床放射線, 53, 2008を参照)

呼吸性移動に関して、観察および治療前に想定可能な呼吸性移動の一般的なパターンはない。胸壁や横隔膜等による腫瘍の位置の推測は(治療中に腫瘍を直接観察することなく、ビームゲートやトラッキングとして)腫瘍位置のシグナルとして使用されるが、そこには腫瘍や他の器官との間に位置不一致や、位相の不確かさが存在する。圧巻はFig. 4に示されたtumor motionとmarker motionのphase shiftの例である。ゆえに、治療前、治療中の患者毎の評価が不可欠であり、それ自身が重要なQAである。

 上記に示した1-5の方法について、各々のQAの考え方がレポートには記載されているが一般的なQAとして、
1. 頻度:
呼吸性移動管理に関するCT、透視装置、LINACのハードウェアおよびソフトウェアを変更した際にはQAを実施する。さらに装置により慣れるまでは、医学物理士の判断に基づき高頻度のQAが求められる。
2. 患者トレーニング:
外部モニターにより得られた情報から腫瘍の位置をより正確かつ再現性よく得るためには上記1-5の方法に共通して、呼吸の練習が重要である。
3. シミュレーション
  透視、シネCTを用いて患者を観察することにより、呼吸移動の程度、腫瘍位置と呼吸シグナルとの関係を得る必要がある。息止め法においては数回の息止めにおいて、再現性よく腫瘍位置が安定していることを検証する必要がある。
4. 治療:
  治療において、可能であれば1回の息止めでひとつの治療フィールドの照射が終了することが望ましいが、長すぎる息止めは患者負担につながるため、個々のビームに対するブレイクポイントの作成が重要である。
5. 腫瘍位置の安定性を確認するための写真撮影
治療中の腫瘍もしくは代わりとなる器官の頻繁な写真撮影は腫瘍位置の再現性確保のために不可欠な行為である。もし、撮影した写真によりシミュレーションと異なる状況が見つかった場合には、測定結果および治療は医学物理士と放射線腫瘍医により再評価が必要となる。

 移動範囲包容法においてCTの撮影方法にも重要な提言がなされているほか、IMRTに関しても記述が見られるが、呼吸器管理が適切にこなせるのであれば、肺においても応用が可能とされている。

 勧告では呼吸移動により5mm以上の腫瘍移動が見られる場合、もしくは重要な正常組織への照射量の低減が呼吸管理により達成できる場合には、呼吸管理を考慮すべきだとされている。もちろん、治療の目標、呼吸管理の困難度、患者の状態にも大きく依存する。

 Fig. 6のclinical processのチャートおよびすべての呼吸管理に関するQAを考慮し、より保証された治療となるよう心がける必要がある。また、204もの参考文献が引用されており、個々の報告について詳細に調べる際の手助けとなる。

詳細は論文で。


体幹部(主に肺)の定位放射線治療

2008年05月27日 | Stereotactic Body Radiosurgery
大西洋, 体幹部(主に肺)の定位放射線治療, 日本放射線技術学会誌, 62(5), 2006

体幹部定位放射線治療の実際について、詳細かつわかりやすく記された報告です。

ここで、高精度外部放射線治療研究会にて推奨されている照射方法の記載があります。
1. 4-6MV X-ray
2. 非同一平面上の三次元照射
3. 10門以上の固定多門(1日5門以上)
      または5アーク以上(1日1アーク以上)の運動照射
4. 原体照射が望ましい(必須ではない)
5. 1回線量は6-12Gy
6. 総線量: JCOGでのT1N0M0非小細胞肺癌における治験: 12Gy×4

 また、特に参考となるのは線量計算アルゴリズムの違いによる計算線量の差でしょうか。
Clarkson, Convolution, Superpositionと最新のアルゴリズムになるに従ってより肺補正が忠実に行われるようになった結果、同一のMUでは最新のアルゴリズムほど少ない計算線量(cGy)になっています。また、過去に報告された線量と結果はClarksonのような旧式のアルゴリズムで計算されたもので評価されています。線量分布の精度は上位のアルゴリズムの方が高いため、各施設で所有している治療計画装置に搭載された最上位の計算アルゴリズムも併用して結果を残してことを推奨しています。

 効果判定は、1回のCT所見では放射線肺炎との鑑別が難しいが、6ヶ月以上増大する腫瘤様陰影は再発腫瘍である可能性が高いと判定するようです。

 優れた施設・スタッフが行えば、定位照射は手術に比べ、低侵襲で安全な治療といわれています。普及していくか、廃れていくか、今後の動向に注目されますね。


高精度放射線治療における呼吸性移動への対応

2008年05月20日 | Stereotactic Body Radiosurgery
高精度放射線治療における呼吸性移動への対応, 臨床放射線, 53(3), 2008

体幹部定位放射線治療に関するレポート集。
AAPMによる「The management of respiratory motion in radiation oncology report of AAPM Task Group 76」の考えが重要としつつも、各施設の方法を簡便に取りまとめたもの。

ここでは、
前林勝也, 他.: 安静時呼吸下体幹部定位放射線治療時の呼吸性移動の対処法
唐澤克之, 他.: Body frameを用いた体幹部定位放射線治療時の呼吸性移動とsetup error
大西洋, 他.: 胸腹2点式簡易呼吸インジケータ(アブチェス)とバイオフィードバック効果を応用した自己呼吸停止下照射4D(動体)の3D(静止)化のメリット
野末政志, 他.: RPM (Real-time Position Management System)を用いた呼吸同期照射

が有用でした。

特に大西先生のアブチェスの方法はCT取得、線量計算、照射とすべてにおいて理解しやすく、かつ安価であり最も好まれる方法ではないかと思われました。
一方で、同期照射はテクノロジーの結晶であり、野末先生のコメントにもあるようにUSERからするとアルゴリズムに不明点が多いようである。

ここから推測するに、
1. アブチェス呼吸管理下にてCTを撮影して治療計画を作成
2. OBI にて脊椎対象とした2D-2D matching
3. アブチェス呼吸管理下にてOBI透視
4. 3がOKであればEPID-Cine modeを使用した実際の照射へ。
というのは最良ではないかと推測されました。

もちろん、線量計算にどのようなアルゴリズムを用いるのか、QAの確立等、問題は山積です。