放射線治療分野

座長集約
基礎から始めるIMRT －臨床応用編－
一般財団法人 脳神経疾患研究所附属 南東北がん陽子線治療センター 加藤 貴弘 (Kato Takahiro)【座長集約】
強度変調放射線治療(Intensity-modulated radiationに関する内容を取り上げた研究会、講演会が盛んに開催

therapy; IMRT)は、光子線で実行可能な最も高精度な治されていますが、各施設が抱える課題は技術論だけに集療技術として近年、国内おいても普及が進んできていま約されるわけではありません。今回のテクニカルミーティ

す。2000年代初頭に国内で導入が始まった当初は、ソフングには技術的な話題もさることながら、上述した“さまざト、ハード面ともに洗練されているとは言い難い状況であまな課題”にもスポットを当てながら、明日につながる、建ったことから、その導入にはかなり高いハードルが課せら設的な意見交換をする場としたい、そんな想いが込められていました。あれから約14年の歳月が経過し、現在でれています。演者には次代を担うであろう福島県を代表はリニアック、治療計画装置のみならず、QA機器等の周する若手ホープのお二方（竹田綜合病院 勝田義之さん、辺機器も大変充実するとともに先達の努力により、多くの南東北がん陽子線治療センター 遠藤浩光さん）にお願ノウハウが蓄積されてきた結果、特殊な治療から日常的いしました。勝田さんには医学物理士の立場から前立腺に実施し得る治療へと昇華されてきた感があります。

癌に対するVMATについて、遠藤さんには放射線治療専

しかし、それにも関わらず未だIMRTは限られた施設の門放射線技師の立場から頭頸部癌に対するIMRTについ限られた患者さまにしか実施されていないというのが現実て一連の流れや施設での取り組みについてわかりやすくではないでしょうか?日常臨床においてIMRTのニーズは解説していただきました。フロアからも積極的な質疑があ高く、良質な治療を安全に、そして出来るだけ多くの患者り、短い時間ながらも有意義な会であったのではないかとさまに提供することはわれわれ放射線治療に携わる技術感じているところです。

者の責務であると考えられます。一方、現実には施設毎以下に各演者の方々に内容を簡潔にまとめていただきにその行く手を阻む“さまざまな課題”が山積しており、そました。IMRTに限らず、放射線治療の現場では日々さまれら解決困難な課題を前に“前向きな人間であるほどざまな課題、難題が生じるものですが、臨床現場は常に日々苦悩している”というのが実態のようにも感じられま“待ったなし”であり、瞬間的に適切な判断、決断が求めす。

られます。今回の内容が日常生じる課題、難題を解決しこのような背景の中、今回あらためて『基礎から始めるていく際の一助となれば幸いです。

IMRT －臨床応用編－』と題した内容を企画しました。
IMRTの普及に伴い、全国各地でQAやコミッショニング

前立腺IMRTの実際
一般財団法人 竹田綜合病院 放射線科 勝田 義之 (Katsuta Yoshiyuki)【はじめに】者さんに前立腺IMRTを提供することができている。

竹田綜合病院総合医療センター (福島県会津若松市)

IMRTの普及に伴い、品質管理やコミッショニングなどは2012年10月にオープンし、これと同時にシナジー技術的な内容をテーマとした研究会・講習会がさかんに(ELEKTA) が稼働開始した。IMRTを自施設で一から行う実施されている。しかし、前立腺IMRTを既に行っている、というのは放射線技師や医学物理士である私を含めてスまたはこれから行う予定の各施設が抱える課題は技術論

タッフ全員が初めてであり、開始した当初は固定具の取りのみによって解決できるものばかりではない。本報告が扱いや患者QAに試行錯誤を要する事が多々あった。しそのような課題の解決に向けて少しでも参考となれば幸かし、現在に至っては大きな問題が発生することなく、計いである。

画CT撮影から照射開始まで1週間を要すことなくスムー【当院における前立腺IMRT新規患者の状況】

ズに行うことができている。この恩恵として、マンパワー

当院では前立腺IMRTの他に術後IMRT、ブースト的・時間的制約にとらわれることなく、必要とする全ての患IMRTを行っている。術後IMRTは主に開腹手術・内視鏡

手順 ①

手順 ②

手順 ③
患者 QA固定具作成

治療計画

ターゲット・→ リスク臓器→→の定義

測定デー
タの解析

計画 CT 撮影

手順 ④
基準画像

治療医→ へ解析

→の登録

位置照合→

結果の提示

RIS への登録

技師 & 物理士

治療医

物理士

物理士

物理士

技師

照射技師

Fig.1 当院における前立腺 IMRT の流れ手術やロボット手術後のPSA再発患者を対象としている。

ち専門技師1名) の他に医学物理士 (1名) が所属していブーストIMRTは治療医のオーダーに応じて行う事が多い。

るため、医学物理士が不在、あるいは非常勤の施設とは前立腺IMRT新規患者の推移であるが、シナジー稼働開異なるので紹介する。①固定具作成から計画CT撮影は始から2014年10月までの総数は128名で平均5人/月 (多技師と物理士が協力して行う。治療医によるターゲット・リ

い月では9人/月、少ない月では1人/月) である。通院のスク臓器の定義が行われると、医学物理士が②治療計画、都合を考慮し、冬期の新規患者は少ないのが現状であ③患者QA・測定データの解析を行い、最後に治療医へる。

解析結果の提示を行う。位置合わせに必要となる基準画【使用装置・機器】

像やRISの登録及び毎回の位置合わせと照射は2名の技

シナジーの使用可能であるエネルギーは4・6・10 MVであり、1 cm幅のリーフが40対備わっている。寝台は平行師がペアとなり行っている (Fig.1)。
【手順 ① : 固定具の作成－計画CT撮影】

移動に加えてRoll・Yaw・Pitch方向の移動が可能である6前処置として、まず始めに排尿・排便を行っていただく。

軸カウチが装備されている。IMRTはSMLC / DMLC /その後、水300mlを服用した後、待機してもらい、スタッフ

VMATの3方式が使用可能であるが、当院は稼働開始かはその間に固定具の準備を行う。当院では固定精度の他らVMATのみで照射を行っている。治療計画装置はに、毎回の照射において、固定具上での患者位置の再Monaco (v 5.00) であり、モンテカルロベースによる線量現性が得られやすい形状となるように留意している。その計算を行うことができる。絶対線量評価はファーマ形線量ために(1)作成時のセットアップでは予め収縮させた固定計 (PTW 30013) と検証用ファントム (IBA I’m RT) にて、具を使用し、(2)ヒールサポートを用いることを行っている。

相対線量評価は 2 次元半導体検出器 (Sun Nuclear

作成した固定具をFig.2に示す。計画CT画像の撮像条件

MapCHECK) と専用の水等価ファントム (Sun Nuclear

は120 kV、200 mA、FOV=500 mmである。便・ガスの有無、

MapPHAN) の組み合わせで行っている。固定具は吸引膀胱容量、小腸・S状結腸を確認した後、問題がなければ式固定具 (エンジニアリングシステム エスフォーム) とヒ

治療計画装置へ画像の転送を行う。判断が困難である場ールサポート、CT装置はOptima 580W (GEHC) 16列スラ合は治療医へ画像の確認を依頼する。

イスCT撮像装置である。
【前立腺IMRTの流れ】
放射線治療室には治療医 (1名) ・放射線技師 (5名、う【手順 ② : 治療計画】
当院での前立腺IMRTとブーストIMRTのターゲット及びリスク臓器の線量制約をTable 1に示す。線量制約は、計Table 1 線量制約

Fig.2 作成した固定具

Fig.3 MLC の誤差分布

Fig.4 フルエンスマップの一例

Fig. 5 絶対線量誤差のレトロスペクティブ解析

画装置の特性や計算グリッドサイズ、文献による報告など

稼働開始時はフィルムによる測定を行っていたが簡を考慮し、治療医と物理士が協議の末に順次更新してい便化のため、測定機器・解析ソフトウエアのコミッショる。このため、あくまでも現段階での線量制約となっていニングを行った後、2次元半導体検出器へ移行した。

る。また、DVHは各臓器の線量と体積の関係を表す指標(3) MLC・Gantry動的精度評価

であるため、線量制約の他に目視にて線量分布を確認

過去の報告においてJ Pengらはログデータから照する必要がある。特にHot spotの場所は放射線障害の一射中の動的精度を評価した1)。これと同様に当院でも因となる可能性があるためとりわけ留意している。ビーム

In-houseソフトウエアを作成し、VMAT照射中におけるアレンジではTongue & Groove効果など計画装置の種類

MLC及びGantryの動的精度を確認している。判定基

によっては十分な考慮がなされていない種類もあるため、準を設定するために前立腺VMAT70名のログデータ

計算誤差が発生しにくい治療計画の立案を心がけていの解析2)を行った (Fig.3)。この結果より当院ではMLCる。

及びGantry動的精度の判定基準をRMS値でそれぞ【手順 ③ : 患者QA・測定データの解析】

れ0.5 mm以下、0.9 degree以下としている。また、フル患者QA は (1) 絶対線量評価、 (2) 相対線量評価、エンスマップの再構成3)を行い (Fig.4)、誤差の分布が(3)MLC・Gantry動的精度評価の3項目を行い、それぞれ過去のプランから逸脱していないことも同時に確認しの結果が許容値以下であることを確認している。ている。
これらの結果のうち、許容値を逸脱する項目があっ(1) 絶対線量評価
ターゲット線量はアイソセンターの他、左・右・上方た場合は再計画及び再測定を行う。現段階では数値

向へ各1cmを測定点とした評価を行っている。リスク臓のみで判定を行うことが多いが、評価の結果を項目ご

器 (直腸) の測定点は物理士が治療計画ごとに決定とにレトロスペクティブな解析を行い、トレンドを時系している。

列で把握するようにしている (Fig.5)。解析結果は品(2) 相対線量評価

質管理へ反映し、QA項目の見直しや追加を行っていMapCHECK2をMapPHANに挿入して測定を行っている。測定面はCoronal・Axialの2面であり、判定基準は3mm/3%におけるガンマパス率95%以上としている。

る。
【手順 ④ : 位置照合】
位置照合における前処置は計画CT撮影と同様である。

Fig.6 画像照合ソフトウエアのスクリーンショット (左:骨組織照合、右:軟部組織照合)

位置照合の手順は(1)骨組織照合、(2)軟部組織照合、(3)の発展に伴って多くの施設で行われている。当院もその目視による照合である。

恩恵を受けている施設の一つである。私はまず、これらの(1) 骨組織照合発展は先達たちの努力の賜物であると感謝したい。そし

骨盤全体を画像照合の演算領域に含めており、平行・回転方向の移動量として算出している。て、マンパワー的・時間的制約にとらわれることなく、必要とするすべての患者さんに前立腺IMRTを提供するのは(2) 軟部組織照合勿論の事であるが、より安全かつ、より効果の高い形で患基準画像から画像照合に用いる輪郭を選択して者さんに提供していきたいと考えている。

CBCT画像上から検索を行うもので、平行方向の移動【参考文献】

量として算出している (Fig.6)。

1) J Peng et al. “A study on investigating the delivery(3) 目視での照合

parameter error effect on the variation of patient(1)と(2)で画像照合がほぼ完了してしまうため、目視にて確認のみとなることが多く、必要に応じて照合を行う。

quality assurance during RapidArc treatment,” Med.
Phys. 40, 031703 (2013)
2) Y Katsuta et al. “Plan Quality Assurance of VMAT for

また、腸管ガスや便が溜まっている場合は排便をProstate Cancers in a Digitally Integrated and行っていただく。2度繰り返しても良好な結果が得られController Linear Accelerator Using Log Files,” Int. J.

ない場合は浣腸と下剤の処方が行われる。排便や蓄Radiat. Oncol. Biol. Phys. 90, S737 (2014)

尿のコントロールが困難であると判断した場合、固定多門照射へ切り替えることもある。

3) Y Katsuta et al. “Plan Quality Assurance of VMAT
using Fluence Images Reconstituted From Log-Files,”【まとめ】

Med. Phys. 41, 283-284 (2014)

今日のIMRTは治療装置や計画装置、測定デバイス等

頭頸部IMRTの実際
一般財団法人 脳神経疾患研究所附属 南東北がん陽子線治療センター 遠藤 浩光 (Endo Hiromitsu)【はじめに】

術であるが、動注化学療法と放射線治療の併用により機当院は、平成22年8月よりIMRTを開始し、頭頸部領域能・形態温存を図りつつ根治を目指す治療も選択肢のひにおいてはこれまでに100例以上の治療を実施してきた。

とつとして提供している。なかでも浅側頭動脈から穿刺し、同領域のプラン数は166件(平成26年9月現在)であり、症腫瘍の栄養血管へ高濃度の抗癌剤を注入する“超選択例の内訳は副鼻腔癌(22%)、舌癌(20%)、脳腫瘍(20%）、中的”動注化学療法が積極的に施行されている。

咽頭癌(18%)、上咽頭癌(15%)、下咽頭癌(2%)、その他(3%)

【使用機器】となっている。直近の3年間では、年間あたり50件程度のLINAC : Clinac iX (Varian)

プラン数で推移しており、頭頸部IMRTにおいては今後もCTシミュレータ : Light Speed RT16 (GE)

多くの臨床需要が想定される。我々、現場のスタッフが直RTPS : Eclipse Ver.8.6 (Varian)、

面する日常での課題は多岐に亘るが、今回はそれらを解

固定具 : 全方位頭部用固定プレート(一体型)決するための試みについて、頭頸部IMRTに焦点を絞り

ESF-15C＋Index Bar (ES)報告する。

シェル : 頸部･肩用ESS-25 (ES)、【当院における頭頸部IMRTの特徴】

枕 : 発砲スチロール枕ESF-24 (ES)

当院における頭頸部IMRTは、従来のSIB(SimultaneousIntegrated Boost)法やTwo-step法に加え、IMRTと陽子線治療(Proton Therapy；PT)を組み合わせるプロトコルがあor モールドケアRⅠⅡ･BR (アルケア)
マウスピース : 簡易型 (自作)
【シェルの開窓】

る。これにより、IMRT単独ではリスク臓器の線量制約をク

頭頸部IMRTにおける皮膚反応への寄与として、シェルリアできない症例に対しても、PTを用いたブーストプランのボーラス効果や多方向からのビームの接線入射によるでリスク臓器の線量を低減しつつ、ターゲットへの線量増影響が報告されている1)。この対策として、治療計画での加が可能となる。当院の舌癌症例は全例このプロトコルを最適化計算の際に皮膚面から3～5mmをPTVから除外し、採用している。また、進行頭頸部癌の標準治療は外科手

Fig.1 シェルの開窓

Fig.2 シリンジタイプ

さらにその領域をリスク臓器として線量制約を設けている。

Fig.3 歯科用スペーサ【患者セットアップ】

シェル自体にも、皮膚炎が生じやすい領域は予め開窓し当 院 で は 、 毎 回 の 照 射前 に kV-Image(OBI) に よ るておくが、加えて、前述した動注療法のためのポートやカ2D/2D照合を実施している。照合の補助としてPTVやテーテル用にも開窓が必要となる(Fig.1)。当然、切り抜くPRVマージン、舌の輪郭などをDRR上に表示し、オペレ面積が増えればシェルの強度が低下し、セットアップにーターが視覚的かつ直感的に判断できるよう工夫していおける再現性の低下が懸念される。

る。また、週1回の頻度でCBCTを撮影し、腫瘍サイズや【マウスピースの役割】OARの位置ズレ、体輪郭の変化などを評価し、必要に応舌癌症例については、全体の64%がマウスピース(Fig.2,3)を着用している。この目的として、①舌の再現性、②口蓋との距離の確保、③歯冠からの散乱線の影響を低減することなどが挙げられる。副鼻腔癌においてもターゲットの位置によっては舌や下顎との距離を確保するために用いているが、頻度は全体の16%と少ない。マウスピースは、シリンジを用いた簡易型のものを技師が作成している場合が大半であるが、Fig.3のように歯科技工用のスペーサが必要となる場合は医師に依頼するため、事前に十分な協議をしておく必要がある。

じて医師とReplanの必要性やタイミングについて協議している。
【残余誤差へのアプローチ】
頭頸部領域は可動性に富むことから、全体を精度良く一致させることは必ずしも容易でない。そのため、ある程度の残余誤差(Residual Setup Error)を許容した上での照射を余儀なくされており、これらの統計的な評価と、残余誤差を低減させるための工夫が必要とされる。以下にその一部を示す。
A)残余誤差の解析【治療計画】

当院で実施した過去326回の照合結果から、各々のAAA(Ver.8.6.15)/Calculation grid size 0.25 cm/Dynamic

解剖学的指標における残余誤差を算出した。各指標にMLC/線量制約はJCOG1015 Ver1.0に準ずる

おけるTotal 3-D population displacement errorは2.3

PRVマージン：脳幹・視神経・視交叉…2mm、脊髄･･･～3.2mmであったが、個々の症例でみると下顎などで5mm (OARは症例や治療方針により適宜設定する)支援ソフト：ABAS(=Atlas-Based Auto Segmentation)、5.0mm以上の誤差も存在していることが確認された。
B)モールドケアの導入

Velocity AI･･･Deformable Image Registration【プラン検証】

全患者に対してモールドケアを作成することで、既製品の発砲スチロール枕で発生してしまう患者と枕の当院で実施しているPatient Specific QAの概要をTable

隙間を無くすことを試みている。現在までに15例施行し1に示す。また、MLCの位置誤差については、MLCており、頚椎アライメントの再現性が向上している印象

Dynalog File (Varian)を適宜参照している。

を受けている。今後、定量的な解析を行なっていく予定である。

Table 1 Patient Specific Quality Assurance for IMRT
項目
使用機器
測定領域
解析ﾂｰﾙ評価方法

絶対線量測定各門検証
全門検証
RT-3000-NEW (頭頸部用)0.125cc Semiflex Chamber
1 点(各門ごと)
2~4 点(GTV,OAR 等)
シューハート管理図
許容誤差
許容誤差±5%±3%

相対線量分布測定
各門検証
全門検証
2D-Array seven 729
RT-2000-EC
ﾀﾌｳｫｰﾀｰﾌｧﾝﾄﾑ
ﾀﾌｳｫｰﾀｰﾌｧﾝﾄﾑ
25×25cm の範囲内
20cmφor 40×40cm
VeriSoft (PTW)DD IMRT (R-tech)
γ解析
γ解析
1mm／1%／TH10%2mm／3%／TH30%

【今後の展望】1.Patient Specific QAの簡略化とDaily QAの強化
Patient Specific QAの簡略化が求められるが、その背景にあるMachine QAがしっかりと強化されていることが前提であることは言うまでもなく、統括的なQAの見直しを図る必要性があると考えている。特に、日々の多忙
Fig.4 セパレートタイプC)シェルのセパレート化
従来の手法では、先に述べた理由によるシェルの強度低下について、セットアップ精度に及ぼす影響が懸な業務の中で後回しになりがちな項目に対して、まずは効率的な手法を確立することが目標である。加えて、新規QAツール(DAVID、ArcCHECK)の基礎的な性能評価を行なっていくことも検討している。
2.マシントラブルへの早急な対応念されていた。これを解決する試みとして、現在は頭部放射線治療装置は高度化、複雑化の一途を辿ってシェルと肩シェルをセパレートしたタイプを利用していいるが、それに反してマシントラブルに対する対応はる(Fig.4)。この手法により、①肩シェルのみ、孔なしタイ進歩が緩やかであるように感じる。ユーザーでの対応

プに変更することでシェルの強度低下が低減できる、が困難なマシントラブルが発生した場合、担当営業所②首周りのシェルが無くなるため、皮膚線量を下げることの物理的な距離(当院の場合は仙台―郡山間)により、とが可能である(鎖骨上リンパ節領域は逆に増加する恐

最低でも復旧までに3時間以上のダウンタイム、さらにれがあるため、照射範囲に応じて適宜カットする必要は当日の治療を休止せざるを得ない状況が生じている。

がある)、③頭部を固定した状態で体幹部や肩の位置最悪なケースは後者であり、治療成績への影響だけで修正が容易に実施できる、などのメリットが得られる。そなく、ブースト陽子線のスケジュール変更や院内関係の他として、マンパワーが不足している状況下におい者、患者からのクレーム対応が生じるが、真に不利益ても1人での作成が可能という運用上のメリットもある。

を被っているのは患者自身に他ならない。メーカーのシェルの固定精度の改善については、試行錯誤しなが責任は極めて重大であり、早急に対応できる体制に強らより良い手法を模索し続ける事が重要である。

化することが社会的責務であると考える。放射線治療【照射時間の短縮に向けて】の社会的ニーズは急速に増しており、企業側にもそれ頭頸部IMRTはCTVが広範囲におよぶ症例が多く、に応じた努力が求められているということを、我々現場PTV coverageを優先した計画(固定多門、Split field等)をのスタッフが患者の代弁者となって訴え続けることも重立てれば、照射時間が長くなることは避けられない。当院要だと考えている。

では外科的切除後や気管切開後、あるいは局所進行症

3.全患者への均質な照射技術の提供

例、再照射例などもIMRTの対象としており、痛みや呼吸当院はマンパワー不足により頭頸部IMRTの需要に苦(腫瘍による気道狭窄、痰による気道閉塞などが原因)追いついていないのが現状である。そのため、医師がにより、固定具を装着した状態での長時間静止が困難なIMRTを実施する症例を“選別”しなければならず、将ケースに遭遇することもある。このようなケースでは持続来、治療方法の妥当性の評価に支障を来たす恐れも的酸素投与でSpO2を監視したり、状況によっては照射をある。今、我々がすべきことは、マンパワーの充実(スタ一度中断して痰の吸引処置を施すなど、1回の治療を完ッフ育成も含む)や治療装置の増設であり、IMRTや遂するために時間を要しているのが実情である。それをVMATを均質に提供できる環境を築くことが、臨床の真解決する手段のひとつとして現在、時間を要するSplitのニーズに応えるための重要な一歩と考えている。

fieldを避け、Fixed jaw technique2)の採用を試みている。こ【参考文献】の手法はTarget dose及びOAR doseが同程度かつ、Split

1) Nancy Lee, M.D.; et al. Skin toxicity due to intensity

fieldと比較して総MUを少なくすることが可能であり、治療-modulated radiotherapy for head-and-neck carcinoma.

時間の短縮(最大で5分程度)が図れる。つまり、患者の身Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 53:630-37; 2002.

体的負担の軽減やintra-fractional errorの低減に直結す

2) Shiv P. Srivastava, M.S.; et al. Dosimetric comparison

るものであり、更にはスループット向上にも寄与する。今of split field and fixed jaw techniques for large IMRT

後はVMATへの移行も視野に入れ、さらなる検討を図っ

target volumes in the head and neck. Med. Dosim.ていきたいと考えている。

36:6-9; 2011.