iCBCTに基づく鼻咽頭癌適応放射線治療過程における耳下腺の実際の体積、位置および線量変化の解析

ZHU Haigang ,  

YIN Xinhao ,  

CHEN Xiaosi ,  

WANG Teng ,  

ZENG Qiang ,  

GAO Han ,  

YIN Li ,  

摘要

背景と目的:放射線治療、特に強度変調放射線治療(Intensity-Modulated Radiation Therapy、IMRT)は、鼻咽頭癌(Nasopharyngeal Carcinoma、NPC)の標準的な根治的治療法となっている。正確な線量分布により腫瘍の局所制御率を向上させ、リスク臓器(Organ at Risk、OAR)の被ばく線量を低減し、患者の生活の質を改善する。しかし治療中に耳下腺などのOARの体積や位置が著しく変化し、実際の受ける線量が計画から逸脱し、副作用のリスクが増加することがある。適応放射線治療(Adaptive Radiotherapy、ART)は、リアルタイム画像評価と計画の調整により線量分布を効果的に最適化できる。本研究は、Halcyon加速器で取得した反復型円錐ビームコンピュータ断層撮影(iterative Cone Beam Computed Tomography、iCBCT)画像データを用いて、放射線治療の分割照射に伴う耳下腺の体積、位置、受ける線量の変化を系統的に解析し、NPC放射線治療の最適化および耳下腺損傷軽減のためのデータと理論的根拠を提供することを目的とする。方法:2018年1月から2022年12月に江蘇省腫瘍病院で治療を受けたNPC患者を遡及的に選択し、治療前後の体重変化を記録・比較した。患者の毎回治療前のiCBCT画像上で耳下腺を描出し、耳下腺の絶対および相対体積減少値、縮小速度、重心移動を解析し、耳下腺の中央線への移動と体積減少の関連性を評価した。同時にEclipse計画システムにて、治療期間中の耳下腺の実際の累積被ばく線量を取得し、線量変化と体積・位置変化の関連性を検討した。統計解析はR言語(バージョン4.5.1)を用い、RStudio統合開発環境(バージョン2025.05)上で実施し、Wilcoxon符号付き順位検定で対応のある比較を行い、Spearman順位相関で相関分析を行った。結果:放射線治療期間中、全患者で体重が有意に減少し、中央値は4.68%の減少を示した。NPC放射線治療全期間で、左側および右側耳下腺の体積はそれぞれ原体積の53.97%、58.34%に減少し、両側耳下腺は異なる程度の位置変化を示した。左側耳下腺の中央線、頭側、面側への移動割合はそれぞれ68.09%、53.19%、48.94%、右側は59.57%、74.47%、51.06%であった。さらに解析すると、中央線へ移動した患者は15回分割以内での移動が顕著であり、頭側および面側へ移動した患者は15回分割前後で移動差が有意でなかった。統計検定は、X軸方向の耳下腺位置が15回分割時点で初期計画と比較して有意に変化したことを示した。耳下腺の中央線への寄りは体積減少と正の相関を示した。左側および右側耳下腺の平均線量(mean dose、D_mean)および50%体積線量(dose to 50% of the volume、D_50)が増加した例数はそれぞれ20例(42.55%)、17例(36.17%)であり、増加例では左耳下腺のD_meanとD_50がそれぞれ21.3%と24.8%増加し、右耳下腺はそれぞれ13.7%と22.2%増加した。左側および右側耳下腺のD_meanは前期(15回分割以内)では緩やかに約5%増加し、後期(15回分割以降)では大幅に加速し15%~20%の範囲に集中した。分割ごとにD_meanおよびD_50の相対変化を比較すると、主に15回分割以降で線量の相対増加が明瞭であった。左耳下腺は16~20回、21~25回、30回分割後に前回線量に比べD_meanがそれぞれ2.2%(24.2 Gy)、4.6%(24.8 Gy)、6.9%(26.1 Gy)、D_50が2.1%(22.0 Gy)、5.6%(22.5 Gy)、9.6%(24.0 Gy)増加し、右耳下腺は21~25回および30回分割後にD_meanがそれぞれ3.8%(25.3 Gy)、4.1%(26.0 Gy)、D_50が6.5%(23.3 Gy)、9.7%(24.5 Gy)増加した。左耳下腺のD_meanおよびD_50は重心の中央線への寄りとそれぞれ0.72、0.70の相関があり、右耳下腺はそれぞれ0.63、0.67の相関があった。結論:放射線治療全過程で耳下腺は体積が縮小し高線量領域に中央線側へ移動し、耳下腺の線量変化は重心の中央線側への移動と関連がある。体積縮小が必ずしも線量増加を引き起こすわけではなく、線量増加は主に15回分割以降に集中するため、早期再計画により治療中の耳下腺線量増加を制御できると考えられる。

关键词

適応放射線治療;鼻咽頭癌;耳下腺;幾何学的変化;線量変化

阅读全文