北大ら,動体追跡照射技術を適用した陽子線治療システムを開発し製造販売承認を取得

北海道大学と日立製作所が共同開発を進めていた,動体追跡照射技術を適用した「陽子線治療システムPROBEAT-RT」が,薬事法に基づく医療機器の製造販売承認を取得した(ニュースリリース)。

2014 年度中に,この技術を適用したシステムによる治療が北大で開始される予定。これにより,世界で初めて動体追跡照射技術とスポットスキャニング照射技術の両方を搭載した陽子線治療システムによる治療が可能となる。

陽子線がん治療は,放射線によるがん治療法のひとつであり,水素の原子核である陽子を加速器で高速に加速し,腫瘍に集中して照射してがんを治療する。治療に伴う痛みがほとんどなく,身体の機能と形態を損なわないため,治療と社会生活の両立が可能であり,生活の質(QOL)を維持しつつ,がんを治療できる最先端の治療法として期待されている。

一方で,脳の腫瘍のように動かない部位では,集中して照射するピンポイントの治療が可能だが,肺や肝臓のような体幹部の腫瘍は呼吸等で位置が変動するため,腫瘍位置をリアルタイムで捉えて正確に陽子線を照射する技術が切望されている。

今回のシステムは,北大の持つ動体追跡照射技術と日立の持つスポットスキャニング照射技術を組み合わせた。2014 年3 月に承認を取得した,スポットスキャニング照射技術を搭載した陽子線治療システムに,動体追跡技術を組み合わせることにより,呼吸等で位置が変動する腫瘍に対しても高精度な陽子線の照射を実現し,正常部位への照射を大幅に減らすことが可能になる。

動体追跡照射技術は,腫瘍近傍に2mm の金マーカーを刺入し,CT 装置であらかじめ腫瘍中心との関係を把握し,2 方向からのX 線透視装置を利用し,透視画像上の金マーカーをパターン認識技術にて自動抽出し,空間上の位置を周期的に繰り返し計算する。

そして,金マーカーが計画位置から数mmの範囲にある場合だけ照射する。これを高速で行なうことで,呼吸等により体内で位置が変動するがんでも高精度で照射を行なうことが可能になる。これにより,動いているがんの範囲をすべて照射する方法に比べて,照射体積を1/2~1/4 に減らし,正常部位への照射を大幅に減らすことが可能になる。

スポットスキャニング照射技術とは,腫瘍を照射する陽子線のビームを従来の方式のように拡散させるのではなく,細い状態のまま用い,照射と一時停止を高速で繰り返しながら順次位置を変えて陽子線を照射する技術で,複雑な形状をした腫瘍でも,その形状に合わせて高い精度で陽子線を照射することができ,正常部位への影響を最小限に抑えることができる。

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