정확한 방사선 치료를위한 정확한 방사선 치료의 새로운 발전

컴퓨터 기술, 방사선물리학, 방사선생물학, 분자생물학, 영상학, 기능영상학의 강력한 지원, 다변학과의 유기적 결합으로 방사선 치료 기술은 이미 혁명적인 발전을 이루었다. WHO1998 년 말 통계에 따르면 종양 환자의 45% 가 치료할 수 있으며 그 중 22% 는 수술로, 18% 는 방사선 치료로, 5% 는 화학요법으로 치료할 수 있다. 방사선 요법은 장기 기능과 미용을 보존할 수 있는 장점도 있다. 3 차원 입체 방사선 치료 기술은 반드시 이 장점을 더욱 강화할 것이다. 최근 1 여 년 동안 우리나라 3 차원 정위 방사선 치료 기술은 일반 방사선 요법에서 3 차원 입체 고정밀 방향 방사선 요법으로 발전하여 3 차원 정위, 추가 제한 장치, 위치 고정 장치를 채택하여 과녁 부위의 가장자리 복용량 구배가 가파르게 떨어지게 하여 종양 과녁 영역과 가장자리 정상 조직 사이에 날카로운' 칼' 절개를 형성하는데, 그 목적은 과녁 구역 내 고량 노출을 주는 것이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 건강명언) 3 차원 등형방사선 치료 (Three Dimensional Conformalrt, 3D-CRT) < P 광선부피는 과녁 부피와 일치하면서 정상 조직에 대한 불필요한 노출을 피하기 위해, 대부분의 조사 필드의 모양은 불규칙하며, 과거의 임상 방사선 치료 관행에서는 일반적으로 저융점 납 블록 기술을 사용하여 불규칙적인 방사선 치료를 실시한다. 194 년대부터 2 차원 방사선 치료 프로그램의 지도 아래 반자동 원시 다중엽 래스터 (MLC) 기술이나 저융점 납 블록을 적용해 여러 개의 불규칙적인 조명야를 이용해 가장 원시적인 등형 방사선치료를 실시했는데, 이 기술은 임상에서 지금까지 반세기 동안 사용되어 왔다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 컴퓨터 기술의 발전으로 방사선 물리학자들은 손으로 만든 리드 블록 대신 고급 다중 잎 래스터를 사용하여 광선의 성형 목적을 달성하고, 컴퓨터로 다중 잎 래스터의 형태를 제어하며, 서로 다른 시각의 타깃 볼륨 모양에 따라 가속기 랙이 회전할 때 블레이드 방향을 변경하여 필드 모양을 조정하고 완전히 자동화할 수 있습니다. 등위 방사선 치료 기술을 새로운 수준으로 끌어올리다. 최근 몇 년 동안 영상 진단 영상의 컴퓨터 처리로 인체 내 방사선 치료 과녁 영역과 인근의 중요한 조직 장기를 3 차원으로 재건할 수 있게 되면서 임상적으로 3 차원 방사선 치료 프로그램을 지도하는 3 차원 등형 방사선 치료가 이뤄졌다. 현재 전 세계적으로 점점 더 많은 병원과 종양 치료 센터가 방사선 종양의 임상 실습에 사용되고 있으며 점차 일상적인 응용에 통합되고 있다. 몸통 종양에 대한 3 차원 등위 방사선 치료의 위치 기술 요구는 복잡하며, 두경부 종양 방사선 치료 기술과 비교하면 흉복부 생리운동으로 인해 영상의 3 차원 재건과 방사선 치료 계획의 정확도에 영향을 미치고, 몸통 종양은 부피가 크고 치료 부피도 크다. 게다가 몸통 종양의 방사선 치료 과녁 부피 모양은 일반적으로 불규칙하다. 따라서 몸통 종양에 대한 3 차원 등위 방사선 치료 기술에 대한 요구가 비교적 높다. ICRU5 호 보고서는 종양 부피, 임상 표적 부피, 계획 표적 부피, 치료 처방의 표준화에 대해 상세히 설명했다. 넓은 의미에서, 3 차원 영상 재건을 기초로, 3 차원 치료 계획의 지도 하에 실시된 광선 복용량 부피가 과녁 체적 모양과 일치하는 방사선 요법은 모두 3 차원 등형방사선 치료라고 불릴 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 방사선, 방사선, 방사선, 방사선, 방사선) 하지만 입체정방사외과 (SRS) 를 이용해 머리종양을 구현하는 3 차원 등형방사선 요법은 몸통 종양의 3 차원 등형방사선 치료 장비와 부속기와는 다르다. 조작 기술에도 약간의 차이가 있다. 많은 문헌 보고에서는 일반적으로 SRS 시스템을 사용하여 머리 종양 3 차원 등형방사선 치료를 입체정방사선 (〔Stereotactic radiotherapy, SRT〕) 이라고 한다. 실제로 SRS, FSRT, SRT, 3D-CRT 및 입체 근거리 방사선 치료 (〔Stereotactic brachtherapy, STB〕) 는 모두 입체 방사선 치료의 범주에 속해야 합니다. 3 차원 등위 방사선 치료의 구현은 주로 [1] 다엽 래스터 시스템 MLC 의 네 가지 측면에 의해 이루어지며, 그 종류는 수동, 반자공, 완전 자동이다. 블레이드의 크기와 수도 다릅니다. MLC-귀리의 목적은 납 블록 대신 사용됩니다. 불규칙한 야생을 비추는 모델링 과정을 단순화하여 필드를 비추는 수를 늘려 정상 장기 구조의 차폐를 개선할 수 있습니다. 다중 잎 래스터를 적용한 정적 조명 필드 및 단일 랙 각도를 사용하여 하네스 평평도를 조정할 수 있습니다. 블레이드는 랙이 회전하는 동안 불규칙한 종양 모양의 동적 조정을 수용하기 위해 이동할 수 있습니다. [2] 3 차원 방사선 치료 프로그램 시스템으로, CT 영상 3 차원 재건을 기반으로 한 치료가 특징이다. 하네스 시야각 표시 [Beam Eyeview, BEV〕] 기능이 임의의 광선 입사각에서 필드 모양과 종양 모양의 적합성과 인접한 주요 구조에 대한 차폐도를 나타내는 것이' 등형조사' 를 실현하는 핵심 기능입니다. 치료 방향의 표시 [〔Room-view, RV] 기능은 치료실의 어느 위치에서나 볼 수 있는 치료 상황을 보여 줍니다. 이 기능은 하네스 시각이 BEV 의 부족을 보정합니다. 특히 광선 등 중심 깊이를 설정할 때 여러 하네스를 동시에 표시할 수 있으며 치료 기술에 적합한 기하학적 조정을 할 수 있습니다. 복용량-볼륨 히스토그램은 [〔Dose-volume histogram, DVH〕] 기능을 표시하여 치료 계획의 합리성을 보여 주며, 등 복용량 곡선에는 치료 볼륨 상태 및 전체 방안 평가 등이 포함됩니다. [3] 컴퓨터로 제어되는 방사선 치료기, 차세대 선형 가속기, 일부 고블록 코발트 6 치료기, 후면 치료기는 컴퓨터로 통제된다. [4] 위치 고정 및 검증, 주로 반복 위치 정확도를 높이는 본체 고정 프레임, 두목 고정 프레임, 열가소성 마스크, 진공 패드 및 내장 활동을 제한하는 장치가 있습니다. 필드를 비추는 확인 영상과 일부 검증 설비. 3 차원 등위 방사선 치료 기술의 임상 응용에도 불구하고 과녁 내에 고량의 광선이 고르게 분포되어 있으며, 동시에 정상 조직에 대한 노출을 최소화한다. 이론적으로 종양의 통제율을 크게 개선할 수 있지만, 임상 실습에서 직면한 중요한 문제 중 하나는 치료 볼륨의 범위를 어떻게 결정할 것인가 하는 것이다. 치료 볼륨의 가장자리에 대한 인식과 확정은 영상학 기술과 조작자의 영상 판독 수준에 크게 의존하기 때문에 3 차원 등형방사선 요법에서 치료 볼륨의 정확성은 종양 범위에 대한 인식과 밀접한 관련이 있다. 분명히 현대 영상 진단 기술은 3 차원 등위 방사선 치료의 실시에 중요한 역할을 한다.

강도 변조 방사선 치료 [〔Intensity Modulated RT, IMRT]

강도 변조 방사선 치료 [IMRT] 는 3 차원 등형 강도 변조 방사선 치료의 약자로, 기존 방사선 요법에 비해 장점이 있다.

[1] 정확한 방사선 치료의 위치 정확도, 위치 지정 정확도 및 조사 정확도를 높였습니다. [2] 정확한 치료 계획: 역계산 [〔Inverse Planning〕 [3] 정확한 조사 사용: 구성 사격장 내 각 하네스의 가중치를 최적화할 수 있으며, 높은 복용량 영역의 분포가 3 차원 방향으로 한 계획 시 오노 조사 및 오노 추가 복용량 조사 (Simultaneous Ly Integrated Boosted, SIB〕) 를 실현할 수 있습니다. IMRT 는 방사선과 의사의' 네 가지 가장' 의 소망을 만족시킬 수 있다. 즉, 과녁 구역의 노출량이 가장 많고, 과녁 주변 정상 조직은 노출량이 가장 적고, 과녁 구역의 위치와 노출이 가장 정확하고, 과녁 구역의 복용량이 가장 고르게 분포되어 있다는 것이다. 그 임상 결과는 종양의 통제율을 크게 높이고 정상 조직의 방사선 손상을 줄이는 것이다.

IMRT 의 주요 구현 방법은 [1] 2 차원 물리적 보상기 강조, [2] 다중 잎 시준기 정적 강조 [〔Step & Shoot〕],

[3] 다중 잎 시준기 동적 강조 [슬링 윈도],

[4] 단층 강도 변조 방사선 치료,

[5] 전자기 스캔 강도 변조 방사선 치료 등. 현재 임상 응용이 비교적 보편적인 것은 전기 다엽 래스터 강도 조절 기술이다. IMRT 기술을 적용해 두목, 뇌, 가슴, 복부, 분강, 유방 등 부위의 종양을 치료하는 연구는 모두 긍정적인 결론을 내렸다. Zelefsky 등은 IMRT 와 3D-CRT 를 각각 사용하여 전립선암 환자를 치료하며 처방전 복용량이 같은 경우 목표량 분포 IMRT 가 3D-CRT 보다 훨씬 우수합니다. 직장암에 대한 초기 및 후기 방사성 손상 발생률 IMRT 그룹도 3D-CRT 그룹보다 현저히 낮았다. IMRT 를 이용하여 두경부 종양을 치료하면 이하선, 뇌간 등량 장기를 더 잘 보호할 수 있을 뿐만 아니라 오노 추가용량 (〔SIB〕) 기술을 사용하면 치료 효과를 더욱 높일 수 있다. IMRT 기술을 이용하여 유방암 보유술 후 방사선치료를 하면 과녁 부위 복용량 분포를 개선하고 폐와 심장을 더 잘 보호할 수 있다. 국내에는 IMRT 기술을 이용해 비인두암, 유방암, 식도암, 폐암 등을 방사선 치료하는 기관이 여러 개 있어 긍정적인 초보적인 결론을 내리고 있다. 의심할 여지없이, IMRT 는 앞으로 방사선 치료의 주류 방식이 될 것이다. 영상학 지도의 방사선 치료 [Imaging GuidedRT, IGRT] 과녁 복용량 방사선치료를 높이는 것이 종양국 통제율을 높이는 관건이다. 종양과 주변 정상 조직의 공간위치가 치료 중 및 치료 중 끊임없이 변하기 때문에 이러한 변화와 오차에 충분한 주의를 기울이지 않으면 종양 탈과와/로 이어질 수 있다 방사선 치료 중 위치 불확실성의 영향 요인은 주로 두 가지 측면으로 요약된다. 하나는 현장 위치를 비추는 이토시스템 오차로, 이는 이미지 위치, 계획 및 치료 단계에서의 데이터 전송 오류, 설계, 표시 또는 치료 보조물 (예: 보상물, 블록 등) 의 위치 오차로 인한 것이다. 둘째, 야생 위치를 비추는 무작위 오차: 호흡 운동, 방광 충전, 소장 연동, 흉복수, 종양 증가 또는 축소와 같은 기술자의 각 치료 시 위치 상태 및 하위 치료 시 환자의 해부 위치 변화로 인한 위치 차이를 말합니다. 임상 관행과 실험 연구 모두 이 같은 오차가 종양 과녁 영역과 주변 정상 조직의 복용량 분포에 뚜렷한 영향을 미칠 것으로 밝혀졌으며, 적형과 강도 변조 방사선 요법에서 더욱 두드러진다. 최근 몇 년 동안, 전자사야영상시스템 (〔EPID〕), CT 등의 설비는 이미 과녁 영역의 불확실성에 대해 더 정확한 연구를 할 수 있으며, 위치와 복용량의 검증을 포함하고 있으며, 오프라인 및 온라인 두 가지 방식으로 교정할 수 있다. 새로운 EPID 는 가속기에 설치되며 위치 검증과 동시에 복용량 분포를 계산하고 검증할 수 있습니다. 현재 CT- 의료용 가속기, 호흡기 제어 시스템이 있습니다. 예를 들어 치료기와 영상설비를 결합해 매일 치료할 때 관련 영상학 정보를 수집하고 치료 과녁 영역을 확정하여 일일 과녁, 즉 영상학 지도라고 하는 방사선 치료 (〔IGRT〕) 가 있습니다. 바이오메트릭 방사선 치료 (Biologically Conformalrt, BCRT) 예를 들어, 전립선암에 대한 방사선 치료는 전통적인 영상학 기술의 한계로 인해 암조직과 정상 전립선조직의 차이를 충분히 보여줄 수 없고, 전립선을 과녁 지역에 포함시키는 것은 방사선 치료의 이론과 일치하지 않는다. (윌리엄 셰익스피어, 전립선, 전립선, 전립선, 전립선, 전립선, 전립선, 전립선) 그리고 더 중요한 것은 종양 과녁 부피 내에서 암세포의 분포가 고르지 않다는 점이다. 혈운과 세포 이질성이 다르기 때문에 암세포 핵단의 방사능 민감성에 큰 차이가 있다. 전체 과녁 부피를 골고루 투여하고, 일부 암세포는 복용량이 부족해서 살아남아 재발과 전이의 근원이 될 수 있다. 과녁 전체의 복용량이 너무 높으면 주변의 민감한 조직에 심각한 손상을 입힐 수 있다. 또한 표적 영역과 주변의 정상 조직 구조의 복용량 반응과 내성이 다르다. 같은 구조라도 하위 구조의 내성이 다를 수 있으며 방사선 치료의 예상 목표에 영향을 미칠 수 있습니다. 생물학 과녁 (〔BTV〕) 이론에 따르면 생물 과녁 지역은 일련의 종양 생물학적 요인에 의해 결정되는 치료 과녁 내 방사선 민감성이 다른 지역으로 초보적으로 정의될 수 있다. 이러한 생물학적 요인으로는 [1] 저산소증과 혈액 공급이 있습니다.

[2] 증식, 세포 사멸 및 세포주기 조절;

[3] 종양 유전자 및 종양 억제 유전자 변화;

[4] 침윤과 전이 특성 등. 이러한 요인으로는 종양 과녁 내 종양 세포 민감성 차이와 정상 조직의 민감성 차이가 포함되며, 이들 생물 과녁 지역은 모두 현대의 선진적인 종합영상학 기술을 통해 바이오메트릭 방사선 치료의 기초를 다지고 넓은 공간을 넓힐 수 있음을 보여준다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 건강명언) 장기 조직 기능을 주로 반영하는 경우, 기능 영상 범주에 속하는 MRS〕 (〔Magnetic resonance spectroscopy), 양전자 발사 단층 스캔 (positron emission tomography), PET), 단일 광자 발사 컴퓨터단층스캔 (single photon emission computer tomograpy, SPECT) 등 영상과 주로 형태 해부 구조 변화를 반영해 해부 영상 범주에 속하는 X 선, CT 등 영상화 융합 기술. 이러한 이미지 융합 기술은 방사선 치료 프로그램 시스템에 적용되어 바이오메트릭 치료 프로그램의 기초가 되었다. 최근 몇 년 동안 PET, SPECT, MRS 등으로 대표되는 기능성 영상 기술이 급속히 발전하였다. FDG-PET 을 사용하면 조직의 대사 상태를 반영할 수 있습니다. 발산소 영상제 (〔18-FMISO〕) 를 통해 종양 발산소에 대한 체외 검사를 할 수 있습니다. 종양 단백질 대사는 11C- 메치오닌 검사를 통해 검출 될 수있다. 종양 핵산 대사 등은 18F- 흉선핵을 통해 검출될 수 있다. 연구에 따르면 PET 의 응용은 최소 3% 의 종양에 대한 방사선 치료 방안을 바꿀 수 있다. 또한 CT-PET 이 적용됨에 따라 이미지의 성능과 품질이 크게 향상되었습니다. 기능성 핵 자기 * * * 진동 [fMRI] 기술의 응용도 흥미롭다. fmri 는 뇌 기능을 보여주고 산소 공급과 혈관 생성 상태를 반영하여 뇌외과와 뇌 방사선 치료에 중요한 정보를 제공함으로써 뇌의 중요한 기능 영역을 최대한 보호할 수 있다. 특수 펄스 에코 동적 이미징 기술을 사용하면 조직의 혈액 관류, 혈뇌 장벽 침투성을 스캔하여 정상과 종양 조직을 구분할 수 있을 뿐만 아니라 종양의 유형과 등급을 평가하고 치료 효과를 예측하고 평가할 수 있습니다. 현재, IMRT 의 발전으로 방사선 치료 선량 분포의 물리적 적합성이 상당히 이상적인 수준에 이르렀고, 생물과 기능성 영상은 생물학적 적합성의 새로운 시대를 열었습니다. 물리적 적합성과 생물학적 적합성이 밀접하게 결합된 다차원 등형 치료는 반드시 새로운 세기 종양 방사선 치료의 발전 방향이 될 것입니다. Chao 등은 Cu-ATSM 을 PET 저산소증 추적자로 사용하여 머리에 있다