放 射 線 診 断 とその 応 用 所 属 : 医 学 歯 学 医 療 ゼミ 2 年 5 組 33 番 船 津 出 帆 第 1 章 はじめに 第 1 節 主 題 設 定 の 理 由 放 射 線 と 聞 いて いいイメージを 持 つ 人 はいないだろう 今 までは 放 射 線 といえば レントゲン 診 断 ぐらいしか 思 い 浮 かぶ 人 はいなく 一 般 の 生 活 からは 遠 いものと 思 わ れていた しかし 東 日 本 大 震 災 以 後 放 射 線 に 対 する 見 方 が 変 わった 多 くの 人 が 放 射 線 放 射 能 を 身 近 に 感 じただろう しかし 医 療 面 の 放 射 線 診 断 放 射 線 治 療 に は 光 がほぼ 当 たらなかった そこで 私 は 進 歩 する 放 射 線 技 術 に 視 点 を 当 て 正 しい 知 識 とともに 放 射 線 の 未 来 を 周 知 させようとこの 主 題 を 設 定 した 第 2 節 研 究 の 狙 い 方 針 1 放 射 線 診 断 診 療 の 種 類 と 利 点 問 題 点 をあげ 最 適 な 方 針 を 検 討 する 2 この 先 求 められる 技 術 について 考 察 し 達 成 へのプロセスを 示 す 3 群 馬 県 内 の 放 射 線 関 連 技 術 を 調 査 する 以 上 の 点 を 提 示 することにより 放 射 線 診 療 治 療 に 関 する 情 報 を 示 し 正 しい 知 識 を 多 くの 方 に 知 ってもらうことを 狙 いとする 第 2 章 研 究 の 展 開 第 1 節 放 射 線 の 基 礎 知 識 ( 昨 年 度 論 文 より) 1 診 療 で 被 曝 はするのか 結 論 から 言 うと 影 響 はほぼない 厚 生 労 働 省 科 学 研 究 班 によると 200mSv 以 下 の 放 射 線 量 であれば 人 体 への 影 響 はほぼ 無 視 できる 見 慣 れない 単 位 のた め この 数 値 の 大 小 は 理 解 が 難 しいのであくまでも 基 準 にしてもらいたい 一 回 の 検 査 での 被 曝 量 は 10mSv 程 度 なので 問 題 はないといえる さらにこれは 自 然 回 復 できる 量 なので 心 配 はない 2 先 端 診 療 技 術 PET PET とは がん 細 胞 が 通 常 の 細 胞 よりブドウ 糖 を 3 倍 以 上 多 く 取 り 込 む 性 質 を 利 用 し 放 射 性 成 分 を 含 有 したブドウ 糖 の 検 査 薬 を 投 入 し その 集 積 度 によって がんの 位 置 を 知 るというものである 従 来 の CT に 比 べ がんの 存 在 ははっきり とわかる しかし CT ほど 正 確 に 位 置 を 知 ることはできないので 併 用 してい る 病 院 も 多 い この 検 査 は 痛 みもなくリラックスした 状 態 で 受 けられる 1
第 2 節 放 射 線 治 療 について 1 放 射 線 治 療 の 特 徴 臓 器 を 温 存 しながら 病 巣 を 消 滅 させることが 可 能 である 近 年 の 放 射 線 治 療 技 術 の 進 歩 により 病 巣 に 限 局 した 照 射 を 行 うことができ 正 常 組 織 の 障 害 を 最 小 限 にすることが 可 能 になった また 高 齢 者 や 合 併 症 のある 患 者 さんでも 放 射 線 治 療 を 受 けることができ 手 術 療 法 より 身 体 的 負 担 がはるかに 小 さい コンピュ ータ 技 術 の 進 歩 を 活 用 した 高 精 度 な 治 療 として 不 整 形 で 複 雑 な 形 の 腫 瘍 に 対 し 腫 瘍 の 形 に 合 わせて 放 射 線 を 照 射 することで 線 量 を 集 中 させ 周 囲 の 正 常 組 織 の 線 量 を 抑 える 強 度 変 調 放 射 線 治 療 (IMRT)という 照 射 法 もある 2 外 部 照 射 治 療 外 部 照 射 治 療 は 放 射 線 治 療 と 聞 いて 多 くの 人 が 一 番 にイメージするであろう 体 外 から 放 射 線 をあて 腫 瘍 を 小 さくしていくという 治 療 である 利 点 は 一 回 の 治 療 時 間 が 10~20 分 であること 欠 点 をあげるとすると 一 回 の 治 療 時 間 が 短 いがゆえに 完 治 まで 多 くの 回 数 通 院 しなければならない ( 群 大 のプラン 例 だと 週 五 日 治 療 で 数 週 間 ) 3 副 作 用 放 射 線 を 当 てるため 主 に 治 療 部 に 副 作 用 が 出 ることもある 例 は 以 下 である (1) 疲 労 感 だるさ 疲 れやすい だるい 気 力 が 出 ないなど 対 策 : 治 療 中 は 過 度 な 運 動 を 避 け 疲 れやだるさを 感 じたら 無 理 をしな いで 休 む 治 療 中 に 感 じた 疲 れは 治 療 が 終 了 して 数 週 間 のうちには 感 じなくなる (2) 食 欲 がない 腸 に 放 射 線 が 当 たることによる 直 接 的 な 影 響 だけでなく がんの 治 療 に 対 するストレスも 関 係 すると 考 えられている 対 策 : 放 射 線 により 障 害 を 受 けた 正 常 細 胞 の 修 復 などのために 普 段 以 上 にカロリー 栄 養 素 をとるのがよい 少 量 ずつでも 数 回 に 分 けて 食 べ たり 高 カロリーの 食 事 をとるなどの 工 夫 をしたりする (3) 皮 膚 の 赤 み かゆみ 放 射 線 を 当 てた 部 位 の 皮 膚 が 日 焼 けしたように 赤 くなったり 乾 燥 したり かゆみや 痛 みを 感 じたりする 対 策 :こすったり かいたりしないように 衣 類 は 皮 膚 を 刺 激 しないもの にし 入 浴 やシャワーは 短 時 間 で ぬるめのお 湯 にし 刺 激 の 少 ない 石 けんを 使 って 泡 で 流 すようにして ゴシゴシ 洗 わないようにする 冷 たい 風 や 直 射 日 光 を 避 け 痛 みや 熱 感 が 強 い 時 期 には 冷 やすと 軽 く なることがあるが 冷 やしすぎないように なお かゆみ 止 めの 軟 こ うなどの 塗 り 薬 を 付 けるかどうかは 医 師 の 指 示 に 従 うこと 2
第 3 節 PET の 活 用 1 PET 検 査 の 手 順 (1) ブドウ 糖 に 近 い 成 分 の 検 査 薬 (FDG)を 体 内 に 注 射 する (2) しばらく 安 静 にして 全 身 に FDG を 行 き 渡 らせる (3) がん 細 胞 に FDG が 集 中 する (4) PET カメラで 全 身 の FDG の 分 布 を 撮 影 する FDG が 多 く 集 まっているところが がんの 疑 いがある 2 科 学 的 な 仕 組 み 検 査 の 始 めに 投 与 する FDG とは グルコース(ブド ウ 糖 )に 目 印 となる ポジトロン 核 種 ( 陽 電 子 放 出 核 種 ) を 合 成 した 薬 剤 正 式 名 称 は 18F-FDG(フルオロ デオキシグルコース)といい 性 質 はブドウ 糖 とほぼ 同 じである ポジトロン 核 種 はまわりの 電 子 と 反 応 し て 放 射 線 (γ 線 =ガンマ 線 )に 変 わる 特 徴 があり こ のγ 線 の 出 る 場 所 と 量 が ブドウ 糖 を 消 費 する 細 胞 の 目 印 となる FDG を 静 脈 から 体 内 に 投 与 する 注 射 後 数 十 分 ~1 時 間 ほど 静 かに 横 になっている 間 に FDG が 血 流 にのって 全 身 に 運 ばれ 体 中 の 細 胞 がブドウ 糖 として FDG を 取 り 込 む がん 細 胞 は 通 常 の 細 胞 より 多 くのブドウ 糖 を 取 り 込 むので FDG が 集 中 する また 悪 性 度 が 高 いものほどブドウ 糖 (=FDG)を 多 く 取 り 込 む 細 胞 に 取 り 込 まれた FDG が 反 応 し 放 出 される 放 射 線 (γ 線 )を 体 の 外 か ら PET カメラで 撮 影 する 放 射 線 は 人 体 組 織 を 透 過 して 外 まで 届 くため どん な 奥 にあるがん 細 胞 でも カメラで 捉 えることができる 画 像 を 見 て γ 線 が 集 中 している 場 所 を 見 つけ がん 発 見 の 手 がかりとし 体 のどの 部 分 に がんの 疑 いがあるかということがわかる 反 応 の 強 さで 悪 性 度 も 推 測 できる 2 PET-CT について PET と CT の 画 像 を 同 時 に 撮 影 することができる 機 器 PET/CT などとも PET の 性 質 上 PET 単 独 の 結 果 のみでがんの 有 無 や 場 所 を 断 定 することは 難 しいが 体 内 の 細 部 まで 写 し 取 る CT 画 像 と 同 時 に 撮 影 することで 疑 わしい 部 位 の 形 や 場 所 などをよりはっきり 把 握 することが 可 能 になった 細 胞 の 機 能 画 像 (PET)と 形 態 画 像 (CT)をあわせることで 欠 点 をカバーしあう PET-CT と 呼 ばれる 機 器 には フュージョン 技 術 ( 下 記 )が 内 蔵 されている 3
第 4 節 死 因 究 明 と 放 射 線 技 術 1 現 状 と 仕 組 み 近 年 死 因 究 明 の 手 法 の 一 つとして 遺 体 を 傷 つけることなく 実 施 可 能 な 死 亡 時 画 像 診 断 (Ai=Autopsy imaging(オートプシー イメージング))の 活 用 に 対 する 関 心 が 高 まっている 死 亡 時 画 像 診 断 においては 遺 体 を CT(コンピュー ター 断 層 撮 影 )や MRI( 磁 気 共 鳴 画 像 法 )で 撮 影 読 影 することで 体 表 ( 外 表 ) のみでは 分 からない 遺 体 内 部 の 情 報 ( 骨 折 や 出 血 等 )が 得 られることから 解 剖 の 要 否 の 判 断 や 死 因 究 明 の 精 度 の 向 上 に 資 すると 考 えられている 2 有 用 性 と 留 意 点 外 因 死 に 関 する 先 行 研 究 においては 頭 部 の 挫 滅 心 臓 破 裂 頸 椎 骨 折 といっ た 外 傷 性 変 化 の 解 剖 所 見 と 死 亡 時 画 像 診 断 所 見 との 一 致 率 は 約 86%であったと の 報 告 がある また 内 因 死 においては 死 亡 時 画 像 診 断 は くも 膜 下 出 血 脳 出 血 大 動 脈 解 離 大 動 脈 瘤 破 裂 といった 出 血 性 の 病 態 等 を 死 因 として 検 出 可 能 であるとの 報 告 がある しかし 死 亡 時 画 像 診 断 のみによっては 内 因 死 か 外 因 死 かの 判 別 が 必 ずしも 明 確 にできない 場 合 もあるため その 他 の 検 査 や 周 辺 状 況 等 を 踏 まえて 総 合 的 に 判 断 することが 必 要 である また 死 後 画 像 の 撮 影 に 使 用 する 機 器 の 性 能 や 撮 影 条 件 臓 器 組 織 や 死 亡 の 原 因 となった 疾 患 の 種 類 死 後 どの 程 度 の 時 間 が 経 過 した 遺 体 かにより 撮 影 読 影 の 精 度 に 差 が 生 じてしまう 3 技 術 の 応 用 日 本 では 死 体 を 傷 つけたくないという 気 持 ちが 強 く 解 剖 が 行 われなかったケ ースが 何 件 かある そのために 正 しい 死 因 がわからないままの 人 もいるだろうが この 方 法 なら 死 体 を 傷 つけずに 死 因 を 判 明 させることができるので 刑 事 捜 査 に も 活 用 されられる また 解 剖 の 前 に 行 っておくことで 調 べるべきところを 絞 ることができ より 迅 速 な 解 剖 を 可 能 にする 第 5 節 重 粒 子 線 治 療 1 重 粒 子 線 と 量 とは 放 射 線 の 中 で ヘリウムイオンより 重 い ものを 重 粒 子 線 といい 炭 素 イオンが 活 用 されている 重 粒 子 線 治 療 では 重 粒 子 線 を 光 の 速 さの 70%にまで 加 速 させ 体 深 部 のがんを 攻 撃 する 従 来 の 放 射 線 治 療 では 体 の 内 部 に 入 れば 入 るほど 影 響 力 つまりダメージが 減 ってしまっていたが 重 粒 子 線 治 療 では そのダメージのピークを 体 内 の 任 意 のポイ ントで 設 定 できるため 効 果 的 に 照 射 できる 4
また 重 粒 子 線 治 療 では 病 巣 の 形 や 深 さに 合 わせて 集 中 的 に 放 射 できるため 従 来 の 放 射 線 治 療 の 欠 点 であった 周 りの 健 全 な 細 胞 へのダメージを 抑 えること ができる 2 重 粒 子 線 治 療 のメリット (1) 痛 みを 伴 わない (2) 高 齢 者 にも 適 用 できる (3) 早 期 なら 根 治 可 能 (4) 従 来 では 治 療 不 可 能 な 深 部 がんにも 適 用 できる (5) 社 会 復 帰 への 時 間 が 短 い 根 治 性 が 高 い 治 療 方 法 として 挙 げられるのが 外 科 手 術 だが 外 科 手 術 ではメス をいれて 部 位 の 形 を 変 えてしまうため 機 能 が 低 下 してしまうことがある しか し 切 らない 治 療 である 放 射 線 治 療 重 粒 子 線 治 療 は メスによる 痛 みや 体 の 負 担 がすくない また 重 粒 子 線 治 療 では 健 全 な 部 位 への 影 響 も 抑 えることが できる 放 射 線 治 療 と 同 様 に 通 院 治 療 も 可 能 で 一 回 の 治 療 時 間 は 30 分 程 度 平 均 3 週 間 で 治 療 が 終 わる 3 現 状 現 在 稼 働 中 の 重 粒 子 線 治 療 施 設 は 以 下 の 4 か 所 である (2014 年 10 月 現 在 ) (1) 群 馬 大 学 医 学 部 附 属 病 院 重 粒 子 線 医 学 センター (2) 放 射 線 医 学 総 合 研 究 所 重 粒 子 医 科 学 センター (3) 兵 庫 県 立 粒 子 線 医 療 センター (4) 九 州 国 際 重 粒 子 線 がん 治 療 センター 治 療 費 に 関 しては 現 段 階 では 保 険 の 対 象 ではないため 一 般 診 療 分 に 加 え 先 端 医 療 部 分 ( 群 大 では 314 万 円 )を 支 払 わねばならなく 金 銭 負 担 が 大 きい 4 実 績 1994 年 から 開 始 された 放 射 線 医 学 総 合 研 究 所 HIMAC での 治 療 結 果 として 5 年 生 存 率 としては 以 下 の 成 績 が 得 られている これらは 初 期 段 階 の 臨 床 試 験 (PhaseⅠ/Ⅱ)で 主 に 手 術 不 能 ながん 進 行 再 発 がんを 対 象 にしたことを 考 慮 すると きわめて 良 好 な 治 療 成 績 といえる 前 立 腺 がん 約 95% 手 術 不 能 Ⅰ 期 肺 がん 約 70% 頭 頚 部 悪 性 黒 色 腫 約 50% 体 幹 部 進 行 骨 肉 腫 約 50% 再 発 進 行 肝 がん 約 50% Ⅲ Ⅳ 期 進 行 子 宮 頸 がん 約 45% 初 期 の 試 験 において 高 線 量 で 治 療 された 前 立 腺 がん 子 宮 頸 がん 食 道 がんの 症 例 のなかに 消 化 管 の 重 篤 な 副 作 用 が 出 現 した 症 例 があったが その 後 の 研 究 に より 安 全 線 量 と 照 射 方 法 が 改 善 され 同 様 の 副 作 用 は 認 められなくなった 5
第 6 節 群 馬 と 放 射 線 前 節 にも 述 べたように 群 馬 には 国 内 4 か 所 しかないうちの 一 つになる 重 粒 子 線 治 療 施 設 がある 以 下 にその 実 績 を 示 した 群 馬 にも 重 粒 子 線 治 療 がだんだん 普 及 してきて 患 者 数 が 増 えてきている だが 患 者 数 が 1000 人 あまりなのはやはり 値 段 が 高 いからか 他 の 放 射 線 技 術 では PET や CT も 完 備 してあり 一 般 的 な 普 及 はされているとい えるだろう 藤 岡 市 には PET 検 査 で 使 用 する 薬 剤 FDG を 制 作 する 工 場 が 建 設 され ていて 他 県 でも 利 用 されることとなり 近 隣 の 診 療 の 基 盤 となりうる 6
第 3 章 まとめ 考 察 第 1 節 放 射 線 の 未 来 1 未 来 を 考 える 第 2 章 で 述 べたように 放 射 線 には 体 を 直 接 傷 つけないという 利 点 もあるが 副 作 用 の 心 配 もある では これは 技 術 の 発 達 でなくすことはできるのだろうか 恐 らくそれを 可 能 にすることはかなり 難 しいことだろう いくら 被 曝 の 心 配 は ないとはいえ 体 への 影 響 は 0 ではないため 心 配 は 残 る では どのようにす ればよいのか これには 正 解 はないと 思 う 重 粒 子 線 が 体 への 影 響 が 一 番 少 ないため その 点 ではある 程 度 の 問 題 解 決 が 望 めるだろうが 治 療 費 が 高 く 何 百 万 とかかってしま う また 普 及 率 がまだ 低 く 多 くのひとが 利 用 できる 状 況 に 至 ってない もし 施 設 が 全 国 各 地 に 建 てられればいいのであろうが 莫 大 な 費 用 がかかってしまう その 分 他 の 放 射 線 治 療 設 備 は 各 地 にあり 普 及 率 は 高 い 将 来 求 められるのは 重 粒 子 線 治 療 では 普 及 気 軽 さ であり 放 射 線 治 療 では 不 安 心 配 の 排 除 ではないか 2 未 来 への 提 示 私 が 提 示 することは 治 療 法 をより 気 軽 に 選 択 することができるようにするべ き である がんの 治 療 は 投 薬 治 療 外 科 手 術 放 射 線 治 療 の 三 つだが その 放 射 線 部 門 において 患 者 には 放 射 線 の 体 の 影 響 を 心 配 される 方 や 大 きい 施 設 か らは 遠 い 方 など 様 々な 事 情 を 抱 えている 方 がいる 二 種 類 の 治 療 法 があるなら もっと 簡 単 に 気 軽 に 選 択 できるべきであろう そのために 求 められるのは (1) 重 粒 子 線 患 者 への 金 銭 援 助 (2) 通 院 の 負 担 の 軽 減 ( 入 院 治 療 寮 施 設 増 加 など) (3) 放 射 線 に 対 する 知 識 を 一 般 に 広 める 以 上 3 点 が 最 低 であると 私 は 思 う なぜ 選 択 の 容 易 さが 求 められるか それは どの 治 療 法 にも 利 点 欠 点 があり どちらも 影 響 が 大 きいからである どの 方 法 が 正 解 というものはない そのため 一 番 大 事 なのは 患 者 自 身 の 意 思 である 診 察 検 査 の 面 では 放 射 線 を 用 いれば 簡 単 に 早 期 発 見 もできる 治 療 面 では 体 を 傷 つけずにできる しかし 当 然 欠 点 もある そこでは 医 師 の 判 断 も 大 事 だ が その 先 体 と 向 き 合 っていく 患 者 自 身 の 意 思 がなくてはならない どれが 正 解 で そうでなければ 未 来 はないというわけではない むしろ 選 択 で 未 来 が 広 がっ ているのだ がんの 早 期 治 療 をとるか 放 射 線 からの 保 護 をとるか その 選 択 が これからもっとも 重 視 されるべきだ 以 上 の 理 由 で 私 は 選 択 の 容 易 化 が 求 められていると 思 う 7
第 4 章 感 想 私 は 2 年 通 して 放 射 線 について 研 究 してきたが 放 射 線 はいい 診 断 治 療 法 で はあるが その 分 デメリットも 大 きい 加 えてこのデメリットが 解 決 不 能 に 近 い ものなので どうあるべきか 考 えるのが 難 しいテーマだった だが 研 究 し い ろいろ 考 えていくと 医 師 と 患 者 というテーマにも 関 わるものに 至 り 放 射 線 を 考 えることは 患 者 のあり 方 や 患 者 を 考 慮 した 患 者 密 着 医 療 を 考 えることにもつ ながると 思 った あまり 陽 のあたらないテーマだが 面 白 かったため 子 尾 の 先 も 注 目 していきたい 第 5 章 参 考 文 献 群 馬 大 学 重 粒 子 線 がん 治 療 について 死 因 究 明 に 資 する 死 亡 時 画 像 診 断 の 活 用 に 関 する 検 討 会 報 告 書 重 粒 子 線 治 療 ガイド http://www.hirt-japan.info/ PET 検 査 ネット http://www.pet-net.jp/pet_html/treat/shikumi.html 8