Oncology · I-20

強度変調放射線治療

Intensity-modulated radiation therapy

前提：正常: 放射線治療におけるcollimatorとGamma Knife 中性子線・陽子線・Bragg peak

🧠 全体像：強度変調放射線治療intensity-modulated radiation therapy, IMRT強度変調放射線治療（intensity-modulated radiation therapy, IMRT）intensity-modulated radiation therapy, IMRT（強度変調放射線治療）は、多方向からのビームを小区画ごとに異なる強度へ変調し、標的には必要線量を、リスク臓器organ at risk, OARリスク臓器（organ at risk, OAR）organ at risk, OAR（リスク臓器）には許容線量tolerance dose許容線量（tolerance dose）tolerance dose（許容線量）以下を与える逆問題inverse problem逆問題（inverse problem）inverse problem（逆問題）として設計する。

逆方向治療計画

flowchart TD
    A["標的線量とOAR<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Limitations'>制約</span>を入力"] --> B["最適化計算"]
    B --> C["各方向・各小区画の強度を決定"]
    C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='multileaf collimator, MLC'>多葉コリメータ</span>で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='irradiation field'>照射野</span>を形成"]
    D --> E["線量分布を検証"]
    E --> F["IGRTで位置確認して照射"]

標的が脊髄、唾液腺、膀胱、直腸などを取り囲む場合や隣接する場合、また再照射reirradiation再照射（reirradiation）reirradiation（再照射）で正常組織の累積cumulative累積（cumulative）cumulative（累積）線量を厳密に制限したい場合に特に有用である。

照射方式

方式	多葉コリメータmultileaf collimator, MLC多葉コリメータ（multileaf collimator, MLC）multileaf collimator, MLC（多葉コリメータ）の動き	特徴
Step-and-shoot	各セグメントで静止	静的IMRT。区切った照射野irradiation field照射野（irradiation field）irradiation field（照射野）を順次照射
Sliding window	照射中に葉が異速度で移動	動的IMRT。連続的な強度分布を形成
回転型IMRT／VMAT	ガントリgantryガントリ（gantry）gantry（ガントリ）回転、線量率dose rate線量率（dose rate）dose rate（線量率）、MLCを同時変化	治療時間を短縮しやすい
トモセラピーtomotherapyトモセラピー（tomotherapy）tomotherapy（トモセラピー）	ヘリカルhelicalヘリカル（helical）helical（ヘリカル）CT様に回転照射	長い標的も連続的に治療可能
ロボット照射	多数の非共面non-coplanar非共面（non-coplanar）non-coplanar（非共面）方向から小照射野irradiation field照射野（irradiation field）irradiation field（照射野）	画像追尾tumor tracking追尾（tumor tracking）tumor tracking（追尾）と組み合わせ高精度照射
陽子線強度変調intensity-modulated proton therapy (IMPT)陽子線強度変調（intensity-modulated proton therapy (IMPT)）intensity-modulated proton therapy (IMPT)（陽子線強度変調）	ペンシルビームpencil beamペンシルビーム（pencil beam）pencil beam（ペンシルビーム）走査scanning走査（scanning）scanning（走査）	飛程range (of radiation in matter)飛程（range (of radiation in matter)）range (of radiation in matter)（飛程）とブラッグピークBragg peakブラッグピーク（Bragg peak）Bragg peak（ブラッグピーク）を利用するが不確実性管理が重要

⚠️ 線量勾配が急峻steep (dose gradient)急峻（steep (dose gradient)）steep (dose gradient)（急峻）なほど位置ずれの影響が大きい。患者ごとの線量検証patient-specific QA線量検証（patient-specific QA）patient-specific QA（線量検証）とIGRTはIMRTの一部として考える。

まとめ

IMRTは不均一なビーム強度を最適化し、標的適合性とOAR温存を両立する。
MLCの静止、連続移動、回転照射で実装される。
精密な輪郭、QA、画像誘導があって初めて計画どおりの利点が得られる。