陽子線治療におけるリアルタイムMRイメージングに一歩近づく

陽子線治療は、陽子線の有限射程によって可能となり、周囲の正常組織を温存しながら腫瘍に高度に標的化された線量を照射する高度ながん治療技術です。 しかし、この正確なターゲティングは、治療過程における腫瘍の動きや解剖学的変化によって損なわれます。 線量送達中に移動する標的の位置を特定するための高速イメージングツールの欠如は、陽子線治療の可能性を最大限に活用するための根本的な障壁となっています。

治療実施中のリアルタイムイメージングにより腫瘍を視覚化し、陽子線をその動きに同期させることができます。 最近、従来の光子ベースの放射線治療システムに統合された MRI は、患者に追加の電離線量を照射することなく、高解像度、高コントラストの軟組織イメージングを提供できます。 しかし、陽子線と組み合わせて MRI スキャナーを動作させることは大きな技術的課題であり、長い間、多くの人が不可能だと考えていました。

アスウィン・ホフマン HZDR 放射線腫瘍学研究所 – オンコレイ ドレスデンでは違う考えだった。 ホフマンと彼の同僚は、数年間にわたって次のことに取り組んできました。 MRI と陽子線治療を統合する。 現在、チームは、能動的に走査される陽子ペンシルビームからの線量照射中に、移動する腫瘍をMRIでリアルタイムに追跡できる世界初の全身プロトタイプ陽子線治療システムの構築を計画している。

MRI を陽子線治療システムに統合する際の主な課題は、MRI スキャナーが幾何学的に正確な画像を作成するために正確に定義された磁場を必要とするのに対し、陽子線治療システムは陽子線の生成、輸送、送達に電磁場を使用することです。 これらの磁場間の干渉により MR 画像が歪み、照射される陽子線量分布に影響を与える可能性があります。 ホフマン氏と彼のチームは、両方のシステムを組み合わせることが技術的に可能であり、これらの干渉効果を予測して補償できることを示しました。 彼らはまた、最近、 陽子線の飛程をオンラインMRIで可視化.

プロトタイプシステムには、 ASG超電導体、ヘリウムフリーの超電導二ホウ化マグネシウム磁石を使用しています。 MRI スキャナは、リアルタイム MRI ガイド下治療の要件を満たすように適合されています。 MagnetTx 腫瘍学ソリューション、Alberta Health Services のスピンオフです。 LINAC-MRグループ を開発したのは オーロラRT MRガイド下放射線治療システム。 MagnetTx のエンジニアは、スキャナーを回転させるガントリーや、腫瘍をリアルタイムで自動的に追跡する画像処理方法も開発しています。

2022 年の夏に、チームは OncoRay の臨床グレードのアクティブスキャン陽子線ビームラインに MRI システムを組み込む予定です。

新しい陽子線治療システムの設計は、最先端の Aurora RT に基づいています。 「オーロラ RT は画像誘導放射線治療用に最適化されているため、当社のプロトタイプ システムはその独自の機能を活用して、高精度の陽子線による治療にリアルタイムの画像誘導を提供します」とホフマン氏は語ります。 物理学の世界。 「私たちのビジョンは、これを臨床で高精度のがん治療に使用するだけでなく、外科手術に匹敵する最高の精度で非侵襲的に標的化できる他の病状にも使用することです。」

MRI スキャナーにより、胸部、腹部、骨盤内の臓器のリアルタイムの高コントラスト イメージングが可能になります。 別の利点は、スキャナを陽子線に対して患者の周りで回転できることです。 これにより、チームは陽子線に対して垂直および平行の両方でMRI磁場の線量測定および生物学的ビーム効果を研究できるようになります。

MR ガイド下陽子線治療: 現状最新情報

「MR 統合型陽子線治療は、治療中の解剖学的変化を捕捉する機能を備えており、治療の適応を可能にして標的精度を高め、正常組織の副作用を軽減します」とホフマン氏は説明します。 「主な効果は、肝臓がん、膵臓がん、食道がん、腎臓がん、副腎がん、子宮頸がんなど、照射中に動きを示す腫瘍の治療に期待されています。」

「国際的な産業パートナーとの協力のおかげで、私のチームと私は、特にリアルタイムの画像誘導陽子線治療において、この分野に重要な革新をもたらすという目標に大きく一歩近づいています。」と彼は付け加えました。