難治性腫瘍の治療効果改善のためのマイクロ・マルチリ-フ装備集光照射装置の開発

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集光照射(radio-surgery)は、頭蓋内の病変に、多方向から集束する細い放射線線束を集中して、病変のみを破壊する放射線治療の方法である。腫瘍にあわせて不整形標的容積の照射野を作成するのに、これまでは円筒形のコリメータを交換して照射を繰り返していた。しかし、複数shotを用いると、線良分布が悪くなり標的容積内で均一な線量分布を得られないのみならず、周囲の正常組織に線量が増加するなどの欠点がある。不整形照射容積の線量分布は小型のマルチリ-フ装置によって改善が期待されるが、実際にはリ-フの枚数、コリメータの取付位置などの問題は十分に検証されていない。本研究では、集光照射用に任意の不整形照射野を作成可能な着脱式不整形コリメータ装置を開発した。治療計画装置での出力結果から腫瘍の形状にあわせて、最大4cm径までの照射野形状の型を自動的に作成し、タングステン砂を型にいれることにて実際の照射野を作成するシステムを開発した。詳細設計に先立ち、必要な照射野の大きさ、厚み等を求めるシミュレーションをワークステーションにておこなった。CT装置よりの画像転送プログラムを開発し、CTで得られた腫瘍形状を3次元的に把握して、不整形照射野を決定した。また、コンピュータシミュレーションにより、マイクロ・マルチリ-フ装置を用いた場合のDose-Volume Histogram解析をおこない、最適の線量分布となるような照射野の形状、動きを求めた。今後、基礎的研究の結果をふまえて、線量分布、照射精度および安全性などが十分であることを確認した後、臨床的に応用する予定である。