体内へマーカーを留置せず、高精度に腫瘍を追跡する技術を開発：医療機器ニュース

東芝と量子科学技術研究開発機構は、重粒子線がん治療装置向けの腫瘍追跡技術を共同で開発した。体内に金属のマーカーを埋め込むことなく、誤差1mm程度の精度で腫瘍を追跡できる。

[MONOist]

　東芝は2016年9月26日、量子科学技術研究開発機構と共同で、重粒子線がん治療装置向けの腫瘍追跡技術を開発したと発表した。2017年度に同技術を搭載したシステムの実用化を目指すという。

　同技術は、体内に金属のマーカーを埋め込むことなく、肺がんなどの呼吸によって動く腫瘍の位置を特定できる。コンピュータによる学習機能を使った画像認識を利用し、誤差1mm程度の精度で腫瘍の位置を追跡できるという。

　具体的には、まず、治療前に撮影した4D-CT画像（3次元CTの動画）を基に、デジタル再構成シミュレーション画像（DRR画像）を作成する。その画像から、腫瘍のある／ない領域を分け、コンピュータにそれぞれの形態的特徴を学習させる。その後、3次元的な腫瘍の動きの軌跡から現在の位置を推定し、その周辺のX線画像から腫瘍らしさを計算することで、腫瘍の位置を高い精度で特定する。

　治療時は、2方向からX線透視をして腫瘍を追跡する。コンピュータは、学習で得た形態的特徴からどの領域が腫瘍かを判断し、計画した位置に腫瘍が来たタイミングで炭素イオンビームを照射する。肝臓がんなどの場合は、X線画像中の腫瘍を視認できないため、横隔膜などを手掛かりに腫瘍の位置を追跡する。

　従来、呼吸で動く腫瘍の治療には、体内へのマーカー留置が必要とされ、患者の負担が大きかった。同技術は、マーカーを使わずに腫瘍を捉えることができるため、患者の負担を低減できるとしている。

同技術の適用例。重粒子線呼吸同期照射のイメージ図。左：肺がん、右：肝臓がん

同上