頭頸部癌における放射線治療におけるMRIの役割を評価する

放射線治療（RT）は、頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）の治療において重要な方法なんだ。手術の後に単独で使うこともできるし、手術なしで使うこともできる。がん細胞を効果的に殺すことができる一方で、RTは患者の長期的な健康や生活の質に影響を与える副作用を引き起こすこともあるんだ。腫瘍によってRTへの反応は異なるから、特定のマーカーを使ってこれらの反応を予測する方法を見つけられれば、治療計画を調整して結果を改善しつつ、害を最小限に抑えることができるかもしれない。

研究では、HNSCCの人々に合わせた治療を個別化するために、血液や組織に見られるさまざまなマーカーが調べられてきた。最近では、ヒトパピローマウイルス（HPV）が咽頭がんの有用なマーカーとして認識されるようになった。でも、組織や血液のマーカーを使うことにはいくつかの欠点もある。組織サンプルは、その時点の腫瘍のごく一部の情報しか示せないから、全体像がわからないんだ。液体生検みたいな血液検査は腫瘍から放出される広範囲の要因を示すことができるけど、腫瘍の正確な場所の詳細な画像は提供できない。一方、画像マーカーは腫瘍全体やその広がりを調べることができるから、時間をかけて複数回の評価ができ、腫瘍の変化についてより良い情報を提供できる。

磁気共鳴画像法（MRI）は、腫瘍の詳細な画像を提供し、その構造と機能を明らかにするんだ。正確な腫瘍の評価と治療反応の必要性から、MRIとリニアアクセラレータを組み合わせた新しいRTデバイス、MR-linac技術が開発された。この技術により、日々の画像取得が可能になって、正確でタイムリーな治療ができるんだ。

拡散強調画像法（DWI）というMRIの方法では、腫瘍が治療にどれだけ反応しているかを評価できる。水が細胞内や細胞間でどう動くかを測定して、腫瘍がRTに反応するにつれて変化することがある。水の動きの結果は、見かけの拡散係数（ADC）として表され、これが重要な指標になる。

多くの研究がHNSCCにおけるADCの可能性を調べてきた。でも、MR-linacデバイスを使ってRTの全過程でDWIスキャンを一貫して行った研究はまだないんだ。

この研究では、MR-linacデバイスを使ってRTを受けた頭頸部癌の患者におけるDWIの時間経過による変化を見ていくつもり。これにより、ADCの週ごとの変化を測定し、その変化を腫瘍の治療反応や患者の総合的な結果に関連付けることができる。

#患者集団

このパイロット研究では、2019年5月から2021年2月までの間に、主要ながんセンターで標的放射線治療を受けたHNSCCの患者30人を含めた。この患者たちはMR-linacシステムの使用を評価する大きな研究の一部だった。研究は関連するレビュー委員会によって正式に承認された。

研究に含まれるためには、患者は特定の基準を満たす必要があった：

• HNSCCの確定診断が必要だった。
• MR-linacデバイスを使って、化学療法の有無にかかわらず、病気を治すことを目的に放射線治療を受けたこと。
• パフォーマンスステータススコアが0-2で、治療を受けられるだけの健康状態であること。
• MRIを受けられないような状態がないこと。

患者に関するさまざまな情報は、病院の電子カルテを使って収集した。

#人口統計データ

患者の診断時年齢、性別、民族的背景、喫煙状況などの基本的な人口統計データを集めた。喫煙状況は、現在喫煙中、過去に喫煙していた、喫煙したことがない、の3つに分類された。

#疾患関連データ

疾患を評価するために、患者は腫瘍の範囲と位置を評価するための徹底的な身体検査や手続きを受けた。CTスキャン、MRI、PETスキャンなどの画像検査が行われて、詳細な情報を集めた。RTを始める前に手術が行われることがよくあった。

腫瘍に関する情報、例えば位置、細胞型、病期、HPVステータスなどを収集した。HPV検査は、腫瘍の特性に基づいて特定の患者のために行われた。

#治療データ

放射線治療のコースに関する詳細、つまり総投与量、各セッションでの投与量、治療セッションの回数、治療開始日と終了日を記録した。状態に応じて、一部の患者はRTの前または治療中に追加の化学療法を受けることがあった。

#治療技術の詳細

治療が始まる前に、放射線の正確な投与を計画するためにCTスキャンが行われた。患者は、毎回の治療セッション中に一貫性を確保するために慎重に位置付けられた。患者を固定するためにさまざまな装置が使用された。治療計画は、放射線投与の準備のために特別なソフトウェアシステムを用いた。

放射線治療は、MRI機能と放射線治療機器を組み合わせたMR-linacシステムを使用して行われた。これにより、リアルタイムの画像と治療が可能になる。

#臨床結果

治療の反応は、がんが完全に消失したかどうかを判断するために特定の基準に基づいて分類された。MRI画像に基づいて、治療中に定期的に反応が評価された。

がんが再発した場合は病理学的分析で確認され、再発した場所に基づいて分類された：元の部位での局所再発、首での地域再発、または他の体の部分での遠位再発。

治療後に患者が生存しているかどうかも監視して、全体的な患者の生存に関する洞察を提供した。

#画像の詳細

MRIスキャンはMR-linacシステムを使用して完了され、頭頸部の詳細な画像が得られた。スキャンは治療開始時とRTの全過程で週ごとに行われた。

#T2強調画像

治療計画やモニタリングを助けるために、いくつかのタイプのT2強調MRIを使用した。腫瘍の詳細なビューをキャッチするために、特定の画像シーケンスが使用された。

#ADCマップ

ADCマップは、腫瘍内の水の動きを視覚化するために生成され、腫瘍の細胞環境や治療への反応についての洞察を提供した。

#標的体積のセグメンテーション

初期のMRIスキャンで主腫瘍とリンパ節がアウトラインされた。腫瘍のサイズや治療への反応の変化を評価するために週ごとのスキャンが行われ、この情報はさらなる分析のために保存された。

#画像登録

基準画像は、時間の経過による腫瘍の変化を追跡するのに役立った。異なる時間に撮影された画像を整列させるために調整が行われ、測定の正確性を確保した。

#ADCパラメータデータの補完

スキャンを逃したためにいくつかの患者からのADC値が欠けている問題に対処するために、これらの欠落値を推定する方法を使用した。これは、既知のポイントを結ぶ線を作成してギャップを埋めることに関与し、結果が有効な範囲内に収まるようにした。

#データの非特定化

すべての画像データは患者の身元を保護するために匿名化された。機密を守るためにユニークな識別子が付与された。

#データ記録

数千の画像ファイルと臨床データを含む包括的なデータセットをまとめた。この情報は、DWIが治療結果にどのように影響を与えるかについてのさらなる研究を促進するような構造になっている。

#技術検証

使用前に、画像データは腫瘍反応の指標としての信頼性と正確性を確保するために検証された。このプロセスによって、データが一貫して信頼できるものであることが確認された。

#使用上の注意

提供されるデータにはMRI画像と追加の臨床詳細が含まれている。研究者には、この貴重なリソースを使用して頭頸部癌に対する放射線治療の影響を研究することをお勧めするよ。