客觀日本

冶癒導管内的放射光實施視覺化,進一步提高宮頸癌放療安全

2021年01月18日 生物醫藥

本文根據名古屋大學成果發佈編譯整理而成

日本國立大學法人東海國立大學機構名古屋大學研究生院醫學系研究科綜合保健學專業的餘語克紀助教、小口宏副教授和山本誠一教授等人組成的研究團隊,透過與名古屋大學醫學部附屬醫院、北里大學、國立癌症研究中心中央醫院和廣島大學共同開展研究,成功地從外部使宮頸癌冶癒用導管内的高劑量率近距離放射冶癒的放射源實施了視覺化,開發出了新的品質保證工具。

高劑量率近距離放射冶癒的副作用比較小,可以集中針對宮頸癌等進行高劑量照射,是一種很好的癌症冶癒方法。冶癒時透過專用導管等將米粒大小的微小放射源運送到癌細胞附近,從活體內發射γ射線。爲安全實施冶癒,需要使用品質保證工具,以方便在冶癒前的檢驗中目視查看放射源在冶癒導管中的位置,但常規的方法非常複雜。

在此次研究中,研究團隊透過使用CCD相機拍攝192Irγ放射源照射的冶癒導管(塑膠制)的發光(切倫科夫光),成功獲得了發光影像。該方法可利用一張發光影像從導管外部輕鬆檢測與冶癒時相同的放射源位置。由此可以預先應答能否準確放射醫學家指定的劑量。

該研究成果有望透過提前發現放射源的操作錯誤,進一步提高癌症放療的安全。另外,還有望將冶癒器材本身的發光廣泛用於癌症放療的簡單品質保證法,因此有望進一步得到應用。

研究背景

20~30多歲女性的宮頸癌發病率不斷升高,高劑量率近距離放射冶癒是一種副作用小、可以集中照射高劑量的優異癌症冶癒法。冶癒時將米粒大小的微小γ放射源運送到癌症部位,照射程序中可以控制放射源的停留位置和滯留時間(圖1)。不過,由於劑量率比較高,如果放射源的操作失誤未被發現,可能會發生誤照射事故。因此,如果有方便在冶癒前的檢驗中目視檢查冶癒導管内的放射源操作失誤的品質保證工具,應該就可以防患於未然。不過,常規的品質保證法比較耗時間,非常複雜。

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圖1:利用高劑量率近距離放射冶癒γ放射源放射冶癒癌症的概念圖

研究内容

爲了使肉眼不可見的γ射線實施視覺化,此次研究着眼於塑膠制冶癒導管的發光(切倫科夫光)。透過用CCD相機拍攝192Irγ放射源照射的冶癒導管的發光(圖2),獲得了發光影像(圖3)。透過發光影像檢測放射源的停留位置應答,能以與常規檢測法相同的空間解析度進行檢測。另外,有些冶癒使用金屬導管。研究團隊針對這種情況提出了在金屬導管上貼一層塑膠膠帶進行檢測的方法,研究表明可以檢測放射源的位置。這些方法都可以利用一張發光影像從冶癒導管外側檢測内部的放射源位置,因此被認爲適合作爲高劑量率近距離放射冶癒的簡單快速的品質保證法。

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圖2:量測裝置概念圖(a)與照片(b)

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圖3:照射192Ir放射源宮頸癌冶癒用導管的發光影像。(a)冶癒用導管的影像(明室下)(b)照射放射源時導管的發光影像(暗室下)(c)冶癒導管與發光影像的合成影像。拍攝時間爲30秒。發光影像爲偽色顯示。

論文資訊
題目:Source position measurement by Cherenkov emission imaging from applicators for high-dose-rate brachytherapy
期刊:Medical Physics
DOI:10.1002/MP.1460

日語發佈資料
編譯:JST客觀日本編輯部