放射線治療技術がますます複雑になり、低分割法の使用が増え続けるにつれて、放射線照射の精度がこれまで以上に重要になっています。 高品質の治療を提供するには、照射中の患者の位置の変化を監視し、それに適応する能力が必要です。 この機能を提供する新しい技術の XNUMX つがチェレンコフ イメージングです。これにより、追加の放射線被ばくをすることなく、リアルタイムで患者の治療検証を行うことができます。
チェレンコフ光は、荷電粒子が特定の媒質中を光速を超える速度で移動するときに生成されます。 放射線治療中、光子または電子ビームが組織を通過するときにチェレンコフ光が放出されます。 この光は、送達された線量に比例する強度で、患者の表面上の治療領域の形状と範囲を明らかにします。
研究者による初期の臨床試験 ダートマス健康 & ダートマスエンジニアリング 放射線治療中のチェレンコフイメージングは、 患者の位置ずれを特定し、迷走放射線を検出、個々の患者への治療提供を改善します。 この最初の経験に続いて、チームは現在、地域に拠点を置く病院での日常臨床使用のための最初のチェレンコフ イメージング システムを導入しました。
調査結果を報告する 放射線腫瘍学における技術革新と患者サポート、研究者らは、日常的な放射線治療を受けている患者を画像化するためにチェレンコフ画像化を使用した最初の年について説明しています。
臨床経験
のグループ チェシャーメディカルセンター をインストールしました ビームサイト 2020年2021月にチェレンコフイメージングシステムを導入し、XNUMX年XNUMX月に臨床使用を開始する前にシステムの校正、室内照明条件とセットアッププロトコルの最適化、エンドツーエンドテストの実施を行った。
その後 12 か月間、研究者らはこのシステムを使用して、自由呼吸および深吸気息止め (DIBH) 放射線療法と電子線による約 1700 件の治療を含む 50 件を超えるがん治療をモニタリングしました。 各照射中、セラピストは患者の体位画像とチェレンコフ画像をリアルタイムで確認しました。 治療後、物理学者は記録された画像を分析しました。
今年、チームは治療中にいくつかの異常を検出し、患者の安全を確保し、投与の精度を向上させるために治療手順を修正しました。 たとえば、場合によっては、チェレンコフ画像により、予期されなかった身体部分への線量が検出されました。 研究者らは、左胸への追加免疫療法を受けている患者で予定外の線量が見つかったXNUMXつの事例を報告している。 あるケースでは、治療野からの出口線量が右胸で観察されました。 もう XNUMX つは、頭の回転により線量が顎に送達された場合です。 このような異常に応じて、セラピストは治療の分割数を変更したり、治療の提供を停止したりすることもあります
チェレンコフ画像システムは、セットアップの不正確さや予期しない患者の動きも検出しました。 研究チームは、脊椎に対する 3D コンフォーマル治療の例について説明しています。 最初のフラクションのチェレンコフ画像強度の概要を参照として使用し、セラピストはフラクショナル内の動きを観察し、治療を一時停止しました。 他の場所では、左乳房に DIBH 放射線療法を受けた患者が、各治療の間で腕の位置に大きなばらつきを示しました。
研究チームはまた、心臓線量を減らすために電子DIBHが使用された、心臓の上に位置する腫瘍の治療におけるこの新技術のより珍しい使用法についても説明しています。 現在、リニアックはゲート電子送達を提供できないため、チームはチェレンコフ画像誘導を使用して DIBH 送達を手動でゲート制御し、治療送達の精度をリアルタイムで検証しました。
治療ビームの視覚化により放射線治療の実施が改善される
研究者らは、チェレンコフイメージングが治療の安全性と精度を向上させるための貴重な臨床ツールであることが証明されたと結論付けています。 彼らは、わずか XNUMX 時間の実践的な操作トレーニングの後、セラピストがシステムを操作し、患者を監視し、リアルタイムでチェレンコフ画像を確認できるようになったと指摘しています。 これにより、必要に応じて治療の実施を一時停止、調整、中止することさえ可能になりました。
このテクノロジーを最大限に活用するために、チームはいくつかのソフトウェア開発を提案しています。 これらには、記録および検証システムとインターフェースするシステム、ならびに身体位置輪郭、マーカーおよび累積チェレンコフ画像強度輪郭の自動生成が含まれる。 表面画像セットアップガイダンスと組み合わせることで、将来の治療に強力なツールを提供できる可能性があります。
