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2023年2月 日本アイソトープ協会 市民向け医療講演会

中性子捕捉療法のための核医学PET検査
大阪大学大学院医学系研究科
放射線統合医学講座核医学
礒橋佳也子
11

利益相反状態の開示
演題発表に関連し、開示すべき利益相反（COI）関係にある企業などはありません。

出典のない画像はすべて自験例です。

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本日の内容
1. 核医学PET（陽電子放出断層撮影）検査を含む画像診断検査の紹介
2. ホウ素中性子捕捉療法（Boron Neutron Capture Therapy; BNCT)
3. BNCTのための Four-borono-2-18F-fluoro-phenylalanine (18F-FBPA)
PET検査

33

画像診断検査病気を発見したり、病気の広がりや性質を調べる
治療方針の立案や予後予測の役割を担うCT検査
X線（レントゲン）

MRI 検査44

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画像診断検査の種類
1. 一般撮影（レントゲン）、マンモグラフィ、バリウム造影
2. 超音波
3. CT(X線コンピュータ断層撮影法）
4. MRI(核磁気共鳴画像法)
5. 血管造影
6. 内視鏡（胃カメラ、大腸カメラなど）
7. 核医学
一般核医学(ガンマカメラ)
SPECT(単一光子放射断層撮影)
PET（陽電子放出断層撮影）

形態画像（かたちを評価）

代謝（機能）画像（はたらきを評価）
55

核医学PET（陽電子放出断層撮影）検査➀放射性医薬品の投与

6②待機/撮像③撮像/画像化

薬剤の体内分布を観察

体内から出る対向する2本の消滅ガンマ（γ）線（511keV）を検出 6

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核医学PET検査: 18F-FDG PET（糖代謝機能評価）
悪性腫瘍に加え、炎症疾患にも保険適用疾患が拡大

悪性リンパ腫巨細胞動脈炎活動性病変の評価に優れる

心サルコイドーシス
77

核医学PET検査: 製薬会社より18F-FDG 製剤購入の場合

PDRファーマ株式会社

日本メジフィジックス株式会社

放射性医薬品の自動投与装置UG-02（ユニバーサル技研）
88

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核医学PET検査： 薬剤合成から撮像まで➀陽電子放出核種の生成
11C
13N
15O
18F

PET用サイクロトロン（住友重機械工業）②PET製剤の合成③撮像並びに診断

18F-FDG（保険適用）
13N-アンモニア（保険適用）
18F-FBPA（保険適用外）

自動標識合成装置

PET-CT装置99

本日の内容
1. 核医学PET（陽電子放出断層撮影）検査
2. ホウ素中性子捕捉療法（Boron Neutron Capture Therapy;BNCT)
3. BNCTのための Four-borono-2-18F-fluoro-phenylalanine(18F-FBPA) PET検査

1010

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ホウ素中性子捕捉療法（BNCT)
切除不能な局所進行又は局所再発の頭頸部癌に対して
令和2年6月1日から保険診療認可※ 放射線治療・薬物治療にて治療効果が見込める場合はその治療を優先
治療要件
ボロファラン（10B）製剤・BNCT 治療システムを用いたBNCTを安全に実施するための留意事項/日本
中性子捕捉療法学会
18F-FDG PET
造影CT保険適用検査『高額療養費制度』
が利用可能
11

11

ホウ素中性子捕捉療法（BNCT) ： 医療機器と医薬品の開発と承認
医療機器 （住友重機械工業）

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医薬品 （ステラファーマ(株））病院設置可能な小型加速器
BNCT治療システムの承認（世界初）ホウ素薬剤「ステボロニン」の製造販売承認（世界初）

京都大学・住友重機械工業（株）
・ステラファーマ(株)の開発

ステラケミファとステラファーマ（株）
12の開発

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ホウ素中性子捕捉療法（BNCT) : 治療方法
ホウ素薬剤（ステファーマ(株））

腫瘍細胞

α 粒子
熱中性子

ホウ素 (10B)
リチウム-7 原子核

13大阪医科薬科大学関西BNCT共同医療センターホームページより

13

ホウ素中性子捕捉療法（BNCT) : ホウ素化合物
フェニルアラニン（L-phenylalanine）
芳香族アミノ酸の一つ増殖するがん細胞で代謝亢進
BNCTの薬剤（BPA, 保険適用）
PA にホウ素（10B）を含有した薬剤（治療量, 500 mg/kg）
PET薬剤（18F-FBPA, 保険適用外）
BPAの体内分布をPET検査で観察できる（診断量, 23.6μg/kg）
Ishiwata K., et al. Melanoma Res. 1992;2(3):171-9.
Shimosegawa E., et al. Ann Nucl Med. 2016;30(10):749-55.

14

ホウ素薬剤
（ステファーマ(株））PET-CT装置

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ホウ素中性子捕捉療法（BNCT) と18F-FBPA PETの関係
セラノスティクス Theranostics ＝治療 Therapeutics＋診断 Diagnostics「分子イメージング」（診断の技術）
体内に摂取した物質（分子）が体内でどう動いているか、その流れを映像化して把握し、そこから診断に役立つ情報を得る技術「核医学治療（RI内用療法）」（治療の技術）
RI（放射性同位元素 Radio Isotope）、または RI と薬剤を組み合わせた放射性医薬品を体内に投与して行う放射線治療
1515

本日の内容
1. 核医学PET（陽電子放出断層撮影）検査
2. ホウ素中性子捕捉療法（Boron Neutron Capture Therapy;
BNCT)
3. BNCTのための Four-borono-2-18F-fluoro-phenylalanine(18F-FBPA) PET検査

1616

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18F-FBPA PET：動態画像と時間放射能曲線

20代男性
健康人

0分

60分

PET-CT装置

17Shimosegawa E., et al. Ann Nucl Med. 2016;30(10):749-55.

1718F-FBPA PET： 各臓器のホウ素（10B）濃度の推定

臓器

時間（分）

ホウ素(10B)濃度（ppm）

脳顎下腺
骨髄
耳下腺
甲状腺肺
心臓
肝臓
脾臓
膵臓
腸管
膀胱（尿）
Shimosegawa E., et al. Ann Nucl Med. 2016;30(10):749-55..

1818

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18F-FBPA PET：採取した血液中と PET画像上の放射能比較

血液プール（左心室）

BS:採取した血液
PET:画像上の血液プールの放射能カウント
19Isohashi K., et al. EJNMMI Res. 2016;6(1):75.

1918F-FBPA PET：腫瘍の経時的変化

脳腫瘍（神経膠芽腫）

頭頸部癌（扁平上皮癌）

60分

脳腫瘍

正常脳皮膚癌（悪性黒色腫）

60分

Imahori Y., et al. J Nucl Med. 1998;39(2):325-33. MoritaT., Kurihara H., Radiation Oncology. 2018;13:4.

20

20

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18F-FBPA PET： 役割と指標

60分後の静止画像から、腫瘍へのホウ素（10B）の取り込み量を予測
指標
腫瘍/正常比（T/N比）
腫瘍/血液比（T/B比）
BNCTの副作用予測や患者選択の情報を提供

血液プール
腫瘍

正常

表在性腫瘍を除き、効果的な腫瘍線量を担保するには、T/N比≧2.5やT/B比≧2.5の条件が必要

T/N比 4.8 T/B比 3.9加速器BPC-BNCTに係るガイドブック 日本中性子捕捉療法学会/日本放射線腫瘍学会編
Suzuki M., et al. Radiother Oncol. 2009;92(1):89-95.

212118F-FBPA PET：頭頸部がん症例で検討

70代男性
右耳下腺癌
放射線化学療法後局所再発
MRI

18F-FDG PET/CT

18F-FBPA PET（保険適用外）腫瘍/血液比（T/B比） 2.8

18F-FBPA PET/CT

2222

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18F-FBPA PET：頭頸部がん症例で検討（BNCTの治療計画）
120

腫瘍細胞

粘膜

皮膚

4050

脳Volume (%)

100

BNCT 線量計算プログラム NeuCureTM ドーズ
エンジン（医療機器承認済、住友重機械工業）

腫瘍/血液比（T/B比） 2.8

806040200010203060

RBE weighted dose (Gy-eq)
粘膜最大線量：12.0 Gy-eq
コリメータ直径：100 mm、電荷量：2.91 C
コリメーター・皮膚間距離：10 mm、血中ホウ素濃度：25 ppm
照射時間：48min 30sec (1mA)
Aihara T., et al. Appl Radiat Isot. 2020;163:109212.

23

Hirose K, et al. Radiother Oncol. 2020;155:182-7.

2318F-FBPA PET：BNCT線量への影響と問題点

Total Dose

A：窒素線量
B：水素線量C：γ線量D：ホウ素線量

T/B 3.9

腫瘍/血液比（T/B比）
固定値のT/B ≧ 3.5を使用（治療計画装置の承認条件)

D120C
B
ACB
A

腫瘍組織

正常組織

Aihara T., et al. Appl Radiat Isot. 2020;163:109212.

24

Total Dose

DVolume (%)

100806040200010203040RBE weighted dose (Gy-eq)
Hirose K, et al. Radiother Oncol. 2020;155:182-7.

5024

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18F-FBPA PET： 画像評価（小病変の検出限界）

30mm120% Contrast

1005mm15mm

小病変の集積は過小評価される（黄矢印）
PET装置の分解能に限界がある

80604020001020径(mm)30402525

18F-FBPA PET：異なる撮像時間の画像比較

右上顎洞癌治療後の局所再発症例

2分間撮像
2610分間撮像

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18F-FBPA PET：腫瘍特異性の可能性

脳腫瘍再発の症例

放射線壊死の症例

SUV max: 1.3
SUV max: 7.3
Beshr R., Isohashi K., et al. Ann Nucl Med. 2018;32:702–8. Watabe T., et al. EJNMI. 2017;44(2):321-31. 27

2718F-FBPA PET：腫瘍特異性の可能性

80歳代女性、左乳癌の術前精査で胆嚢病変を指摘
18F-FBPA PET
18F-FDG PET（アミノ酸代謝、（糖代謝、保険適用）保険適用外）
左乳癌
SUV max 3.7

左乳癌
SUV max 4.5

胆嚢壁肥厚
SUV max 8.1

胆嚢壁肥厚
SUV max 2.8

悪性腫瘍と良性病変の鑑別診断に使える可能性
Isohashi K., et al. Eur J Hybrid Imaging: 2022;6(1):35.

2828

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18F-FBPA PET：腫瘍の広がり診断への応用

40歳代女性 脳腫瘍（grade III）にて手術、化学放射線治療後の再発症例

MRI 画像（T2WI）MRI 画像（ FLAIR）

18F-FBPA PET画像(保険適用外)

正常脳組織への取り込みが低いため、腫瘍の広がり診断に役立つ
BNCTをはじめとする治療計画への応用
29

29

症例1

18F-FBPA PET：適応疾患拡大に向けて（乳癌）
18F-FBPA(保険適用外)の集積が強い腫瘍を探索
CT

18F-FBPA PET/CT

症例2（乳房外Paget病）

CT

CT

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BNCTの治療18F-FBPA PET/CT 効果が期待できるかも？
18F-FBPA PET/CT

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PET-CT検査：被験者の被ばく線量
1回検査の投与量あたりの実効線量（PET）
111MBq → 2.1 mSv、 185MBq → 3.5 mSv、 370MBq → 7.0 mSv
CTの実効線量1) 吸収補正を目的 120kV、10mAs → 1.1mSv
2) PET画像のfusionを目的 120kV、30〜50mAs → 3.9〜6.8mSv
3) CT画像診断用の撮影を目的 120kV、200mAs → 27mSv
18F-FBPA PET-CT検査(保険適用外)の被ばく線量は、保険診療で行われる 18F-FDG PET-CT検査の被ばく線量と同等からやや低い
臨時PET研修セミナーテキスト（平成17年1月8日）,がんのホウ素中性子捕捉療法（BNCT）のための院内製造された FBPA を用いたPET 検査を行うためのガイドライン（ver. 1.0）日本核医学学会
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Sakata M., et al. Ann Nucl Med. 2013;27(3):285-96. Kono Y, et al. Acta Radiol. 2017; 58:1094-100.

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本日のまとめ1. 画像診断検査では体内を観察することができ、治療方針決定等に役立つ。
核医学PET検査では、放射性医薬品を投与し、その体内分布を観察する。
投与する薬剤によって、異なる代謝や機能を観察することができる。
2. BNCTは放射線治療の一つで、切除不能な局所進行，または局所再発頭頸部癌に対して保険が承認されている。
3. BNCTで用いる治療薬のBPAの取り込みは18F-FBPA PET検査（保険適用外）で観察することができる。BNCTの治療効果や副作用を予測することができる。
４. より精度の高いBNCTの提供や適応疾患拡大に向けての18F-FBPA PET（保険適用外） の役割が求められている。
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ご清聴ありがとうございました。

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