放射線治療技術学

放射線治療技術学は、がんを中心とする疾患に対して電離放射線を用いた治療を安全かつ正確に行うための知識を扱う。治療の適応判断、外部照射・小線源・内用療法などの手技、治療計画と線量評価、装置の品質管理、そして有害事象の理解までが出題範囲となる。

放射線治療の基礎と適応

放射線治療は、腫瘍の局所制御を目的とする根治照射と、症状緩和を目的とする緩和照射に大別される。治療方針の決定には、腫瘍の大きさ、組織型・分化度、リンパ節転移や遠隔転移の有無、患者の全身状態が関与する。全身状態の指標である PS（Performance Status） は治療法の選択に影響する。一方、治療中の皮膚反応の程度は有害事象の指標であり、生存や局所制御を直接規定する予後因子ではない。

照射の時間的位置づけには、術前照射、正常組織を照射野から外して行う術中照射、再発予防の術後照射がある。緩和照射のうち、脊椎転移による脊髄圧迫症状のように神経障害が急速に進行する病態は緊急照射の適応となる。

国試ポイント: 予後因子（腫瘍径・分化度・転移・PS）と有害事象指標（皮膚反応）を区別する。脊髄圧迫症状は緊急照射の適応。

分割照射と生物学的効果

正常組織を保護しつつ腫瘍制御を高めるため、総線量を複数回に分けて照射する分割照射が基本となる。1回線量と分割回数の生物学的効果は LQモデル（linear-quadratic model） で評価され、組織固有のパラメータ α/β 比 が用いられる。α/β 比が小さい組織は1回線量の増減に敏感で、晩期反応組織や前立腺癌などがこれに該当する。

分割法には、1日複数回に分けて1回線量を小さくする過分割照射（晩期有害事象の抑制をねらう）、総治療期間を短縮する加速過分割照射、1回線量を大きくして少ない回数で行う寡分割照射などがある。異なる分割法の比較には総治療期間の差の補正を要する。

国試ポイント: α/β が小さい＝前立腺癌など。過分割は1日の照射回数が多く晩期障害を抑える方向。

外部照射装置と粒子線

高エネルギー X 線・電子線を発生する リニアック（直線加速器） では、電子加速用マイクロ波の発振管としてマグネトロンまたはクライストロンが用いられる。モニタ線量計は複数のセグメントに分割され線量率を監視できる。X 線の平坦化フィルタの形状はエネルギーに依存する。電子線治療は体表付近で照射野を整形して用い、術中照射やケロイド、全身皮膚照射などに応用される。

粒子線治療では、陽子線・炭素線がブラッグピークにより深部で線量を集中でき、周囲正常組織の線量を低減できる。炭素線は陽子線より線エネルギー付与（LET）が高く、生物学的効果に優れる。加速器にはサイクロトロンやシンクロトロンが用いられる。腫瘍の深さ方向の広がりに合わせてピークを広げる 拡大ブラッグピーク（SOBP） が用いられ、その幅は標的の深部方向の長さで決まる。ビーム照射法には散乱体法（ワブラー法など）と、電磁石でビームを走査するスキャニング法がある。

国試ポイント: 炭素線は高LETで線量分布・生物効果ともに優れる。SOBP幅は標的の深部方向長で決定。

治療計画と線量評価

治療計画には治療計画用 CT が用いられ、フラット天板や位置合わせ用レーザーポインタが必要となる。標的体積は、画像で描出される GTV（肉眼的腫瘍体積）、微視的進展を含む CTV（臨床標的体積）、位置の不確かさを見込んだ PTV（計画標的体積） の順に定義され、PTV は CTV より大きい。術後予防照射では肉眼的腫瘍がないため GTV は定義できない。

線量分布の評価には DVH（線量体積ヒストグラム） を用い、微分型と積分型がある。V20 は 20 Gy 以上が照射される体積（またはその割合）、Dmax は対象が受ける最大線量を表す。線量計算アルゴリズムは複数あり、粒子輸送を再現するものに Monte Carlo 法や Boltzmann 輸送方程式に基づく方法がある。

線量の投与量はモニタ単位 MU で管理する。深部量百分率（PDD）は SSD に依存する量で、電子線の線質指標には R50 が用いられる。ウェッジフィルタや接線照射（乳房温存療法など）といった照射技術も計画に組み込まれる。

国試ポイント: GTV ⊂ CTV ⊂ PTV。PDD は SSD 依存、電子線線質指標は R50。DVH の V20・Dmax の定義を押さえる。

高精度照射（IMRT・定位照射・IGRT）

IMRT（強度変調放射線治療） はビーム強度を空間的に変調し、標的に線量を集中させつつ周囲臓器を保護する。逆方向計画（インバースプランニング）を基本とし、上咽頭癌などで唾液腺障害の軽減が期待できる。定位放射線治療（SRT） は病巣に多方向から集中照射する手法で、脳定位照射ではノンコプラナ照射が用いられる。早期非小細胞肺癌や骨転移などに対する体幹部定位放射線治療（SBRT）も適応がある。

照射位置の精度を担保するため、治療直前に画像で位置照合を行う IGRT（画像誘導放射線治療） が用いられる。照合基準には骨構造や体表面が用いられ、コーンビーム CT や超音波画像による臓器照合が可能である。体位の再現性を高める固定具として、熱可塑性樹脂のシェルが用いられる。

国試ポイント: IMRT はインバースプランで周囲臓器（唾液腺など）を保護。IGRT の照合基準は骨・体表面・CBCT。

小線源治療と内用療法

小線源治療は線源を腫瘍近傍に配置して局所に高線量を与える手法である。子宮頸癌の腔内照射では A 点を線量基準とし、根治では外部照射と併用する。腔内照射には Ir-192 や Cs-137、高線量率治療には Co-60 や Ir-192 が用いられる。前立腺癌では I-125 の永久挿入治療が行われる。遠隔操作式後充填装置 RALS では、線源に先立って模擬線源を送り移送経路の通過を確認する。

内用療法は特定の組織・臓器に取り込まれる放射性医薬品を投与する治療で、骨転移を有する去勢抵抗性前立腺癌に対する Ra-223、骨転移の疼痛緩和に用いる Sr-89 などがある。

主な照射・治療法の分類と代表的核種・適応を整理する。

国試ポイント: 子宮頸癌腔内照射＝A点基準・外部照射併用。前立腺癌の永久挿入＝I-125。RALS の模擬線源は経路確認用。

有害事象と品質管理

有害事象は照射中〜直後の早期（急性期）反応と、数か月以降の晩期反応に分けられる。急性期反応には粘膜炎、皮膚炎、白血球減少などがあり、晩期反応には前立腺照射後の直腸出血、乳房照射後の肺臓炎・肋骨骨折などがある。臓器ごとに 耐容線量 が異なり、水晶体や脊髄は比較的低い線量で障害が生じうる。TD5/5 は、照射後5年間で5%以下の確率で有害事象が生じる線量と定義される。小児では骨成長障害に注意する。

治療の安全性は品質保証・品質管理（QA/QC）で担保する。始業前点検や定期点検で出力の不変性などを確認し、装置導入時には仕様適合を確かめる受入試験を行い、以後の品質管理の基準データを取得する。IMRT のように複雑な照射では MU 値の直線性など、より厳しい基準が求められる。線量計測は標準計測法に基づき、水吸収線量校正定数は国家標準へのトレーサビリティを要する。

国試ポイント: 早期＝粘膜炎・皮膚炎、晩期＝直腸出血・肺臓炎。TD5/5 の定義。受入試験は仕様適合確認と基準データ取得。

頻出ポイント

• PS は治療法選択に影響する予後・全身状態の指標。皮膚反応の程度は予後因子ではない。
• α/β 比が小さい組織（前立腺癌など）は1回線量の影響を強く受ける。
• 標的体積は GTV ⊂ CTV ⊂ PTV。術後予防照射では GTV は定義できない。
• DVH の V20 は 20 Gy 以上照射される体積、Dmax は最大線量。PDD は SSD 依存、電子線線質指標は R50。
• 炭素線は高 LET で線量分布・生物効果に優れ、SOBP 幅は標的の深部方向長で決まる。
• 子宮頸癌腔内照射は A 点基準・外部照射併用、前立腺癌永久挿入は I-125。
• TD5/5 は5年間で5%以下の確率で有害事象を生じる線量。脊髄・水晶体の耐容線量は低い。
• 脊髄圧迫による神経症状は緊急照射の適応。骨転移前立腺癌には Ra-223 内用療法。

国試での出題（年度別）

この科目はデータのある年度で計 142 問。番号をタップで問題へ。解いた記録は緑／赤の枠で残り、右上の青点は解説ありです。