近接放射線療法

近接放射線療法
矢印は前立腺がんの治療に使用される近接照射療法ビーズを指しています。
その他の名前	内部放射線療法、密封線源放射線療法、キュリー療法、エンドキュリー療法
ICD-10-PCS	D?1
ICD-9-CM	92.27
メッシュ	D001918
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密封小線源療法は、密封された放射線源を治療が必要な部位の内部または隣接部に配置する放射線療法の一種です。「密封小線源療法」という言葉は、ギリシャ語の「短距離」または「短い」を意味するβραχύς、brachysに由来しています。密封小線源療法は、子宮頸がん、前立腺がん、乳がん、食道がん、皮膚がんの効果的な治療法として一般的に使用されており、他の多くの身体部位の腫瘍の治療にも使用できます。 [1]治療結果から、密封小線源療法のがん治癒率は、手術や体外放射線治療（EBRT）と同等であるか、これらの技術と組み合わせて使用​​すると治癒率が向上することが実証されています。^{[ 2] [3] [4]密封小線源療法は単独で使用することも、手術、EBRT、}化学療法などの他の治療法と組み合わせて使用​​することもできます。

小線源療法は、非密封線源放射線療法とは対照的である。非密封線源放射線療法では、治療用放射性核種（放射性同位元素）が体内に注入され、破壊を必要とする組織に化学的に局在化する。また、高エネルギーX線（または時折コバルト60などの放射性同位元素からのガンマ線）が体外から腫瘍に向けられる体外放射線療法（EBRT）とも対照的である。小線源療法では、短距離放射線源（放射性同位元素、例えばヨウ素125またはセシウム131）を癌性腫瘍の位置に直接正確に配置します。これらは保護カプセルまたはワイヤで囲まれており、これにより電離放射線が逃げて周囲の組織を治療および殺傷できますが、放射性同位元素の電荷が体液中で移動または溶解するのを防ぎます。カプセルは後で除去される場合があり、または（一部の放射性同位元素では）そのままの位置に残されることもあります。^{[1] : Ch. 1  [5]}

小線源治療の特徴は、放射線が放射線源の周囲の非常に限られた領域にのみ影響することです。そのため、放射線源から離れた健康な組織への放射線の被ばくが軽減されます。さらに、治療中に患者が動いたり、体内で腫瘍が動いたりしても、放射線源は腫瘍に対して正しい位置を維持します。小線源治療のこれらの特徴は、EBRT よりも優れています。腫瘍は、周囲の健康な組織に不要な損傷を与える可能性を減らしながら、非常に高い局所放射線量で治療できます。^{[1] : Ch. 1  [5]}

小線源治療は他の放射線治療技術よりも短時間で完了できます。これにより、各放射線治療の間隔中に生き残った癌細胞が分裂して増殖する可能性を減らすことができます。^[5]患者は通常、EBRTと比較して放射線治療クリニックに通う回数が少なくて済み、外来患者として治療を受けることができます。これにより、多くの患者にとって治療がアクセスしやすく便利になります。^{[6] [7]}小線源治療のこれらの特徴は、ほとんどの患者が小線源治療手順を非常によく耐えられることを意味します。

2013年の世界の密封小線源治療市場は6億8000万米ドルに達し、そのうち高線量率（HDR）とLDRセグメントが70％を占めました。マイクロスフィアと電子密封小線源治療は残りの30％を占めました。^[8]ある分析では、密封小線源治療市場は2030年に24億米ドルを超え、主にマイクロスフィア市場と、ユーザーフレンドリーな技術として世界中で大きな関心を集めている電子密封小線源治療によって年間8％の成長を遂げると予測されています。^[9]

近接放射線療法は、子宮頸がん、前立腺がん、乳がん、皮膚がんの治療によく使用されます。^[1]

密封小線源治療は、脳、眼、頭頸部（唇、口底、舌、鼻咽頭、中咽頭）^[10]、呼吸器（気管、気管支）、消化管（食道、胆嚢、胆管、直腸、肛門）^[11]、尿路（膀胱、尿道、陰茎）、女性生殖器（子宮、膣、外陰部）および軟部組織の腫瘍の治療にも使用できます。^[1]

放射線源を腫瘍の治療部位に正確に配置できるため、密封小線源治療では小さな領域に高線量の放射線を照射することができます。さらに、放射線源は標的腫瘍の中または近くに配置されるため、患者が動いたり、体内で腫瘍が動いたりしても、放射線源は腫瘍に対する位置を維持します。したがって、放射線源は正確に標的にされたままです。これにより、臨床医は高いレベルの線量適合性、つまり腫瘍全体が最適なレベルの放射線を受けることを保証できます。また、腫瘍の周囲の健康な組織、臓器、構造への損傷のリスクも軽減されるため、^[12]治癒の可能性が高まり、臓器機能の維持が促進されます。

HDR小線源治療を使用すると、EBRTと比較して全体的な治療時間を短縮できます。^{[13] [14]} 小線源治療を受ける患者は、EBRTと比較して放射線治療のための通院回数が少なくて済み、全体的な放射線治療計画をより短時間で完了できます。^[15] 多くの小線源治療手順は外来で行われます。この利便性は、仕事をしなければならない患者、高齢の患者、または治療センターから少し離れた場所に住んでいる患者にとって、放射線治療を受け、治療計画を遵守できるようにするために特に重要です。治療時間の短縮と外来手順は、放射線治療クリニックの効率を向上させることにも役立ちます。^{[16] [17]}

癌が転移（体の他の部位に広がること）していない限り、小線源治療は腫瘍が小さい場合や局所的に進行している場合に癌を治す目的で使用できます。適切に選択された症例では、原発性腫瘍に対する小線源治療は手術に匹敵するアプローチとなることが多く、同じ治癒の可能性と類似の副作用を達成します。^{[18] [19]} しかし、局所進行癌の場合、手術は通常、治癒の最良の可能性をもたらさない可能性があり、技術的に実行できない場合がよくあります。これらの場合、小線源治療を含む放射線治療が唯一の治癒のチャンスを提供します。^{[20] [21]} 病気のより進行した段階では、小線源治療は痛みや出血の症状を緩和するための緩和治療として使用できます。

腫瘍へのアクセスが容易でない場合や、腫瘍が大きすぎて治療部位への放射線の最適な分布が確保できない場合は、密封小線源治療をEBRTや手術などの他の治療と組み合わせることができます。^{[1] : Ch. 1}密封小線源治療と化学療法のみの併用療法はまれです。^[22]

密封小線源治療は、早期または局所に限局した子宮頸がんの治療に一般的に使用されており、多くの国で標準治療となっています。^{[1] : Ch. 14  [23] [24] [25] [26]} 子宮頸がんは、LDR、PDR、またはHDR密封小線源治療のいずれかで治療できます。^{[25] [27] [28]}密封小線源治療は 、EBRTと組み合わせて使用​​​​すると、EBRT単独よりも優れた結果をもたらすことができます。^[2] 密封小線源治療の精度により、隣接する組織や臓器への放射線被ばくを最小限に抑えながら、高線量の標的放射線を子宮頸部に送達することができます。^{[24] [25] [29] [30]}

病気にかからない可能性（無病生存率）と生存し続ける可能性（全生存率）は、LDR、PDR、HDR治療で同程度です。^{[21] [31]} しかし、HDR治療の主な利点は、各投与を短い投与時間で外来ベースで投与できることです^[2]多くの患者にとって大きな利便性を提供します。

研究によると、局所進行子宮頸癌は、外照射療法（EBRT）と腔内小線源治療（ICBT）を組み合わせて治療する必要があることが示されています。^[32]

前立腺がんの治療のための密封小線源療法は、永久LDRシード移植または一時的なHDR密封小線源療法のいずれかとして行うことができます。^{[1] ：Ch.20  [33] [34]}

永久シード移植は、局所性腫瘍で予後良好な患者に適しており^{[33] [35] [36] [37]}、癌の再発を防ぐのに非常に効果的な治療法であることが示されています。^{[35] [38]生存率はEBRTまたは手術（}根治的前立腺摘除術）と同等ですが、インポテンツや失禁などの副作用は少なくなります。^[39]この手順は迅速に完了することができ、患者は通常、治療当日に帰宅し、1〜2日後に通常の活動に戻ることができます。^[6] 永久シード移植は、前立腺の外科的除去と比較して、侵襲性の低い治療オプションであることがよくあります。^[6]

一時的 HDR 密封小線源療法は前立腺がんの治療における新しいアプローチですが、現在ではシード移植ほど一般的ではありません。これは主に EBRT に加えて追加線量を提供するために使用され (「ブースト」療法として知られています)、周囲の組織への放射線被ばくを抑えながら前立腺内の腫瘍の形状に合わせて高線量の放射線療法を行う代替方法を提供します。^{[4] [34] [36] [40] [41] [ 42]} 前立腺がんのブーストとしての HDR 密封小線源療法は、EBRT を単独で使用する場合よりも EBRT コースを短くできることも意味します。^{[20] [40] [41] [42]}

放射線療法は、乳房部分切除術または乳房切除術を受けた女性に対する標準治療であり、乳房温存療法の不可欠な要素である。^{[1] : Ch. 18  [43]} 密封小線源療法は、手術後、化学療法前、または進行した病気の場合の緩和療法として使用できる。^[44]乳がんの治療のための密封小線源療法は、通常、HDR一時密封小線源療法で行われる。手術後、乳房密封小線源療法は、EBRTを使用した全乳房照射（WBI）後の「ブースト」として使用できる。^{[43] [45]} 最近では、密封小線源療法のみを使用してAPBI（加速部分乳房照射）を実施し、元の腫瘍の周囲の直接領域のみに放射線を照射する。^{[43] [45] [46]}

全乳房照射と比較した乳房小線源治療の主な利点は、高線量の放射線を腫瘍に正確に照射しながら、肋骨や肺などの健康な乳房組織や下層構造への放射線を節約できることです。^[44] APBIは通常1週間で完了します。^[46]小線源治療の選択肢は、WBI（1～2か月の間により多くの通院を必要とすることが多い）と比較して治療期間が短いため、働く女性、高齢者、治療センターに簡単にアクセスできない女性が乳房温存療法の恩恵を受けられるようにするために特に重要です。^[7]

乳房小線源治療には、組織内乳房小線源治療、腔内乳房小線源治療、術中放射線療法、永久乳房シード移植、および標的位置特定のためのマンモグラフィーと HDR ソースを使用する非侵襲性乳房小線源治療の 5 つの方法を使用できます。

乳房組織内小線源治療では、乳房組織内に数本の柔軟なプラスチック製カテーテルを一時的に留置する。これらのカテーテルは、周囲の乳房組織を損なわずに治療部位に放射線を最適に照射できるよう慎重に配置される。 ^[7]カテーテルはアフターローダーに接続され、計画された放射線量を治療部位に照射する。乳房組織内小線源治療は、EBRT 後の「ブースト」として、または APBI として使用できる。^[45]

術中放射線治療（IORT）は、腫瘍を除去する手術（乳房部分切除術）と同時に放射線を照射する。^[47]腫瘍を切除した後に残った空洞にアプリケータを設置し、携帯型電子機器が放射線（X線^[47]または電子^[48]）を発生させ、アプリケータを介して放射線を照射する。放射線は一度に照射され、切開部を閉じる前にアプリケータが取り外される。

乳房腔内小線源治療（「バルーン小線源治療」とも呼ばれる）では、腫瘍の除去（乳房部分切除術）後に残った乳房腔内にカテーテルを 1 本挿入します。^[7]カテーテルは乳房部分切除術の際または術後に挿入できます。^[7]カテーテルを介して、乳房腔内でバルーンが膨らみます。次にカテーテルをアフターローダーに接続し、カテーテルを介してバルーンに放射線を照射します。現在、乳房腔内小線源治療は、APBI にのみ日常的に使用されています。^[49]

また、組織内および腔内乳房小線源治療の特徴を組み合わせた装置（SAVIなど）もある。これらの装置は複数のカテーテルを使用するが、乳房内の単一の挿入点から挿入される。研究では、複数のカテーテルを使用することで医師が放射線をより正確に標的にできることが示唆されている。^{[50] [51]}

永久乳房シード移植（PBSI）は、永久シード前立腺小線源療法と同様に、腫瘍部位の周囲の乳房に多数の放射性「シード」（小さなペレット）を移植する。^[52]シードは1～2時間の処置で埋め込まれ、内部の放射性物質が崩壊するにつれて、その後数か月にわたって放射線を照射する。インプラントから他者（パートナーや配偶者など）への放射線のリスクは研究されており、安全であることがわかっている。^[52]

ガンマタイル療法というブランド名で知られる外科的標的放射線療法（STaRT）は、脳内での使用に特化して設計された近接放射線療法インプラントの一種です。ガンマタイルは、新たに診断された手術可能な悪性頭蓋内腫瘍（脳腫瘍）および手術可能な再発性頭蓋内腫瘍（髄膜腫、転移、高悪性度神経膠腫、神経膠芽腫など）の治療薬としてFDAの承認を受けています。^[53]

臨床試験では、ガンマタイル療法は副作用のリスクを増加させることなく、以前の同一部位治療と比較して局所腫瘍のコントロールを改善しました。^{[54] [55]}

食道がんの放射線治療では、効果的な治療の選択肢の一つとして密封小線源治療があり、根治的放射線治療（ブースト）^{[56] [57]または緩和治療[58] [59]}が含まれます。根治的放射線治療（ブースト）では線量を正確に照射でき、緩和治療では嚥下障害を軽減できます。大口径アプリケーターまたはバルーン型カテーテルをアフターローダーとともに使用して食道を拡張し、近くの正常組織を温存しながら腫瘍に放射線量を照射します。^{[60] [61]}

食道がん患者の場合、EBRTまたは手術に続いて小線源治療を行うと、EBRTまたは手術のみの場合よりも生存率と局所再発率が改善されることが示されている。^{[62] [58]}

基底細胞癌や扁平上皮癌などの非黒色腫性皮膚癌に対する HDR 密封小線源治療は、手術に代わる治療オプションを提供します。これは、手術によって外観が損なわれたり、大規模な再建が必要になる可能性のある鼻、耳、まぶた、または唇の癌に特に当てはまります。^{[1] : Ch.} 28さまざまなアプリケーターを使用して、放射線源と皮膚を密着させることができます。これらのアプリケーターは皮膚の曲率に適合し、最適な照射線量を正確に照射するのに役立ちます。^{[1] : Ch. 28}

HDRと同様の利点を持つ別のタイプの近接放射線療法は、レニウムSCT（皮膚がん治療）である。これは、レニウム188のベータ線放出を利用して基底細胞がんまたは扁平上皮がんを治療する。放射線源は化合物で囲まれており、病変の真上に薄い保護箔を貼り付ける。この方法により、放射線源を複雑な場所に適用し、健康な組織への放射線を最小限に抑えることができる。^[63]

皮膚がんに対する小線源治療は、美容上も臨床的にも優れた効果があり、最長5年間の追跡調査では、局所制御の点で小線源治療が非常に効果的で、EBRTに匹敵することが示されています。^{[64] [65] [66]}治療時間は通常短く、患者にとって便利です。^[67] 小線源治療は近い将来、皮膚がんの標準的な治療になる可能性があると言われています。^[67]

密封小線源治療は、冠動脈ステント内再狭窄の治療に使用できます。この治療では、カテーテルを血管内に留置し、そこから線源を挿入したり除去したりします。^[68] ステント内再狭窄 (ISR) の治療では、薬剤溶出ステント (DES) が冠動脈内密封小線源治療 (ICBT) よりも優れていることがわかっています。しかし、機能不全のステントや静脈グラフトにおける持続性再狭窄に対する血管密封小線源治療には引き続き関心が寄せられています。この治療法は、末梢血管狭窄の治療に使用することも研究されており^{[69] 、}心房細動の治療にも検討されています。^[70]

小線源治療に伴う潜在的な急性、亜急性または長期の副作用の可能性と性質は、治療する腫瘍の位置と使用する小線源治療の種類によって異なります。

小線源治療に伴う急性の副作用には、局所的なあざ、腫れ、出血、分泌物、または移植部位の不快感などがある。これらは通常、治療終了後数日以内に解消する。^[71] 患者は治療後短期間、疲労感を感じることもある。^{[71] [72]}

子宮頸がんや前立腺がんに対する小線源治療は、尿閉、尿失禁、排尿時の痛み（排尿困難）などの急性かつ一過性の排尿症状を引き起こす可能性がある。^{[39] [ 73 ] [ 74]} 一過性の排便回数の増加、下痢、便秘、または軽度の直腸出血が起こることもある。^{[39] [73] [74]}急性および亜急性の副作用は通常、数日または数週間で解消する。前立腺がんに対する永久（シード）小線源治療の場合、一部のシードが治療領域から膀胱または尿道に移動し、尿中に排出される可能性がわずかながらある。

皮膚がんに対する近接放射線療法では、治療後数週間で治療部位の周囲の皮膚の外層が剥がれる（落屑）ことがありますが、通常は5～8週間で治癒します。^{[1] : Ch. 28}がんが唇にある場合、近接放射線療法の結果として潰瘍が発生することがありますが、通常は4～6週間で治ります。^[75]

小線源治療に伴う急性の副作用のほとんどは、薬物療法や食生活の変更によって治療することができ、治療が完了すると時間の経過とともに（通常は数週間）消えていきます。HDR小線源治療の急性の副作用は、EBRTとほぼ同じです。^[72]

少数の患者では、近接放射線療法により、隣接する組織や臓器が損傷したり破壊されたりして長期的な副作用が生じることがあります。長期的な副作用は通常、軽度または中程度のものです。たとえば、子宮頸がんや前立腺がんに対する近接放射線療法の結果として、排尿や消化の問題が持続する可能性があり、継続的な管理が必要になる場合があります。^{[39] [73] [74]}

前立腺がんに対する小線源療法は、患者の約15～30％に勃起不全を引き起こす可能性がある。^{[1] : Ch. 20  [76]}しかし、勃起不全のリスクは年齢（高齢男性は若年男性よりもリスクが高い）と小線源療法を受ける前の勃起機能のレベルに関連している。勃起不全を経験した患者の大部分は、バイアグラなどの薬でうまく治療できる。^{[1] : Ch. 20}重要なのは、小線源療法後の勃起不全のリスクは根治的前立腺摘除術後よりも低いことである。^{[18] [73]}

乳がんや皮膚がんの近接放射線療法では、治療部位の周囲に瘢痕組織が形成されることがあります。乳房近接放射線療法の場合、脂肪酸が乳房組織に入ることで脂肪壊死が起こることがあります。これにより乳房組織が腫れ、痛みを感じることがあります。脂肪壊死は良性疾患で、通常は治療後4～12か月で発生し、患者の約2％に影響を及ぼします。^{[77] [78]}

患者は、小線源治療を受けた後、家族や友人の周りにいるときに特別な安全対策を講じる必要があるかどうかをよく尋ねます。一時的な小線源治療が使用される場合、治療後に体内に放射性物質は残りません。したがって、友人や家族が近づいたとしても放射線のリスクはありません。^[79]

永久小線源療法が使用される場合、低線量の放射性物質（シード）が治療後に体内に残ります。放射線レベルは非常に低く、時間の経過とともに減少します。さらに、放射線は放射性物質（治療中の腫瘍）から数ミリメートル以内の組織にのみ影響します。予防措置として、永久小線源療法を受けている人の中には、治療後しばらくは小さな子供を抱いたり、妊婦に近づきすぎないようにアドバイスされる人もいます。放射線腫瘍医または看護師は、患者に具体的な指示を与え、どれくらいの期間注意する必要があるかをアドバイスすることができます。^[79]

さまざまな種類の近接放射線療法は、（1）治療対象領域における放射線源の配置、（2）腫瘍に照射される放射線量の割合または「強度」、および（3）照射量の投与期間に応じて定義できます。

放射線源の配置に関する近接放射線療法の主な 2 つのタイプは、組織内照射と接触照射です。

組織内近接放射線治療の場合、線源は前立腺や乳房などの患部の標的組織に直接配置される。^{[1] ：Ch. 1}

接触型小線源治療では、標的組織の近くの空間に放射線源を配置する。^{[1] : Ch. 1}この空間は、子宮頸部、子宮、膣などの体腔（体腔内小線源治療） 、気管や食道などの体腔（管腔内小線源治療）、または皮膚などの外部（表面小線源治療）である。^{[1] : Ch. 1}冠動脈ステント内再狭窄の治療では、放射線源を血管内に配置する（血管内小線源治療）こともできる。^[80]

小線源治療の線量率とは、放射線が周囲の媒体に照射されるレベルまたは「強度」を指し、グレイ/時 (Gy/h) で表されます。

低線量率（LDR）密封小線源療法では、最大2 Gy·h ⁻¹の放射線を放出する放射線源を体内に埋め込む。^[81] LDR密封小線源療法は、口腔癌^[10] 、中咽頭癌[ ^{10] 、} 肉腫^{[1] ：Ch. 27}、前立腺癌^{[1] ：Ch. 20  [82]の治療によく用いられる。}

^{中線量率（MDR）密封小線源治療は、2 Gy·h −1}から12 Gy·h ⁻¹の範囲の中程度の線量率で照射されることを特徴とする。^[81]

高線量率（HDR）密封小線源治療とは、線量投与率が12 Gy·h ⁻¹を超える場合をいう。^{[81] HDR密封小線源治療の最も一般的な適用は、}子宮頸部、食道、肺、乳房、前立腺の腫瘍である。^[1]ほとんどのHDR治療は外来で行われるが、治療部位によって異なる。^[12]

パルス線量率（PDR）密封小線源治療では、通常1時間に1回の短いパルス放射線を照射して、LDR治療の全体的な速度と有効性をシミュレートします。PDR密封小線源治療で治療される典型的な腫瘍部位は、婦人科癌^{[1] : Ch. 14}と頭頸部癌です。^[10]

放射性シードからの放射線量の計算は、近接放射線療法の計画と実施において極めて重要です。最近の計算のほとんどは、米国医学物理学会が発表した公式を使用して行われます。^[83] 図1の幾何学では、この公式は5つのパラメータを使用します。

• 放射線源の強度: シードから放射される放射線の量は、空気カーマ強度として表され、 で示されます。${\displaystyle S_{k}}$
• 線源の線量率: 一定期間内にシードが基準点に照射する線量で、 で表されます。${\displaystyle \Lambda}$
• 形状係数: シードの形状が基準点から離れた点における線量にどのように影響するか。${\displaystyle G(r,\theta )}$
• 異方性関数: シードから出る前にどれだけの放射線が阻止されるかを表し、 で表されます。${\displaystyle F(r,\theta )}$
• 放射状線量関数: 放射線が種子を取り囲む物質とどのように相互作用するかを表し、 で示されます。${\displaystyle g(r)}$

これらのパラメータを結び付ける方程式は、${\displaystyle D(r,\theta )=S_{k}\Lambda {\frac {G(r,\theta )}{G(r_{0},\theta _{0})}}g(r)F(r,\theta )t}$

対象領域への放射線源の配置は一時的または永続的に行うことができます。

一時的小線源療法では、放射線源を一定時間（通常は数分または数時間）留置してから取り外す。^{[1] : Ch. 1}具体的な治療期間は、必要な線量率やがんの種類、大きさ、場所など、さまざまな要因によって異なります。LDRおよびPDR小線源療法では、放射線源は通常、最大24時間留置されてから取り外されますが、HDR小線源療法では、この時間は通常数分間です。^[84]

永久小線源治療はシード移植とも呼ばれ、腫瘍または治療部位に小さなLDR放射性シードまたはペレット（米粒程度の大きさ）を置き、そこに永久的に放置して徐々に崩壊させる治療法です。数週間または数ヶ月かけて、放射線源から放出される放射線のレベルはほぼゼロにまで低下します。その後、不活性シードは治療部位に残り、永続的な影響はありません。^{[76]永久小線源治療は、}前立腺がんの治療に最も一般的に使用されています。^[82]

小線源治療の手順を正確に計画するために、腫瘍の特徴を理解するための徹底的な臨床検査が行われます。さらに、腫瘍の形状とサイズ、および周囲の組織や臓器との関係を視覚化するために、さまざまな画像診断法を使用できます。これには、X線撮影、超音波、コンピューター断層撮影（CTまたはCAT）スキャン、磁気共鳴画像（MRI）が含まれます。^{[1] ：Ch. 5}これらのソースの多くからのデータを使用して、腫瘍と周囲の組織の3D視覚化を作成できます。^{[1] ：Ch. 5}

この情報を使用して、放射線源の最適な分布計画を作成することができます。これには、治療部位に放射線を送達するために使用される線源キャリア（アプリケータ）をどのように配置するかについての検討が含まれます。 ^{[1] : Ch. 5}アプリケータは非放射性であり、通常は針またはプラスチックカテーテルです。使用するアプリケータの具体的なタイプは、治療する癌の種類と標的腫瘍の特性によって異なります。^{[1] : Ch. 5}

この初期計画は、治療中に「コールドスポット」（照射量が少なすぎる）と「ホットスポット」（照射量が多すぎる）を回避するのに役立ちます。これらはそれぞれ治療の失敗と副作用につながる可能性があります。^[29]

放射線源を腫瘍部位に送達する前に、アプリケーターを挿入し、最初の計画に沿って正しく配置する必要があります。

X 線、透視、超音波などの画像診断技術は、通常、アプリケーターを正しい位置に配置するためのガイドとして、また治療計画をさらに改善するために使用されます。^{[1] : Ch. 5} CT スキャンや MRI も使用できます。^{[1] : Ch. 5}アプリケーターが挿入されると、縫合糸または粘着テープを使用して皮膚に固定され、動かないようにします。アプリケーターが正しい位置にあることが確認されると、詳細な治療計画を導くためにさらに画像診断を行うことができます。^{[1] : Ch. 5}

アプリケータが装着された患者の画像は治療計画ソフトウェアにインポートされ、患者は治療のために専用の遮蔽室に運ばれます。治療計画ソフトウェアは、治療部位の複数の 2D 画像を 3D の「仮想患者」に変換し、その中でアプリケータの位置を定義することを可能にします。^{[1] : Ch. 5}この「仮想患者」内のアプリケータ、治療部位、および周囲の健康な組織間の空間関係は、実際の患者内の関係のコピーです。

移植組織または腔内のアプリケータ内の放射線源の最適な空間的および時間的分布を特定するために、治療計画ソフトウェアでは仮想患者内に仮想放射線源を配置できます。ソフトウェアは放射線の分布をグラフィックで表示します。これは、小線源治療チームが放射線源の分布を改良し、実際の放射線照射が始まる前に各患者の解剖学的構造に最適な治療計画を提供するためのガイドとして機能します。^[85]このアプローチは「線量ペインティング」と呼ばれることもあります。

小線源治療に使用される放射線源は、常に非放射性カプセル内に封入されています。放射線源は手動で送達することもできますが、より一般的には「アフターローディング」と呼ばれる技術によって送達されます。

臨床スタッフへの放射線被曝のリスクがあるため、手動での密封小線源治療は、LDRアプリケーションに限定されています。^[84]

対照的に、アフターローディングでは、治療部位に非放射性アプリケータを正確に配置し、その後、放射線源をアプリケータに装填します。手動アフターローディングでは、放射線源はオペレーターによってアプリケータに挿入されます。

リモート アフターローディング システムは、放射線源をシールドされた金庫内に​​安全に保管することで、医療従事者を放射線被曝から保護します。アプリケーターが患者の体内に正しく配置されると、一連の接続ガイド チューブを介して「アフターローダー」マシン (放射性源を含む) に接続されます。治療計画はアフターローダーに送信され、アフターローダーはガイド チューブに沿って放射線源をアプリケーター内の事前に指定された位置に送り込むよう制御します。このプロセスは、スタッフが治療室から退出した場合にのみ実行されます。放射線源は、治療計画に従って、事前に指定された時間だけ所定の場所に留まり、その後チューブに沿ってアフターローダーに戻されます。

放射性物質の投与が完了すると、アプリケーターは慎重に体内から取り外されます。患者は通常、小線源治療からすぐに回復するため、外来で治療できる場合が多くあります。^[12]

2003年から2012年にかけて、米国の地域病院では、45～64歳の成人における密封小線源治療による入院率は、平均して年間24.4％減少し、65～84歳の成人では平均して年間27.3％減少しました。密封小線源治療は、メディケアと民間保険で支払われる入院の中で最も発生率の変化が大きかった手術室処置でした。^[86]

小線源治療に一般的に使用される放射線源（放射性核種）には以下のものがある：^[87]

近接放射線療法は、1901年（ 1896年にアンリ・ベクレルが放射能を発見した直後）にまで遡ります。ピエール・キュリーがアンリ・アレクサンドル・ダンロスに、放射線源を腫瘍に挿入できると提案したのです。^{[88] [89]} 放射線によって腫瘍が縮小することがわかりました。^[89]アレクサンダー・グラハム・ベルも、独立して、この方法で放射線を使用することを提案しました。^[89] 20世紀初頭、近接放射線療法の適用技術は、パリのキュリー研究所でダンロスによって、ニューヨークのセント・ルーク・アンド・メモリアル病院でロバート・アッベによって開拓されました。^{[1] : Ch. 1  [89]}

パリ大学のラジウム研究室でキュリー夫妻と共同研究していたアメリカの物理学者ウィリアム・デュアンは、硫酸ラジウム溶液からラドン222ガスを抽出する技術を改良した。1グラムのラジウムを含む溶液を「搾乳」して、約20ミリキュリーのラドン「種子」を作った。これらの「種子」は、初期の近接放射線療法であるエンドキュリー療法で使用するためにパリ中に配布された。デュアンはパリ滞在中にこの「搾乳」技術を完成させ、この装置を「ラジウム牛」と呼んだ。^[90]

デュアンは1913年に米国に戻り、ハーバード大学の物理学助教授とハーバード癌委員会の物理学研究員を兼任した。^[91]癌委員会は1901年に設立され、癌治療におけるラジウム放射の利用を調査するためにデュアンを雇った。^[92] 1915年に彼はボストン初の「ラジウムカウ」を建設し、そこから生成されたラドン2​​22で何千人もの患者が治療された。^[93]

組織内ラジウム療法は 1930 年代に一般的でした。^{[1] : Ch. 1}ラドンを充填した金のシードは、1942 年^[94]から少なくとも 1958 年^[95] まで使用されていました。金のシェルは、ベータ線を遮蔽しながらガンマ線を通過させるために、1920 年頃にジーノ・フェイラによって選択されました。^[96] コバルト針も、第二次世界大戦後に短期間使用されました。^{[1] : Ch. 1}ラドンとコバルトは、イリジウムが台頭する前に、放射性タンタルと金に置き換えられました。 ^{[1] : Ch. 1} 1958 年に初めて使用されたイリジウムは、今日では小線源療法で最も一般的に使用されている人工線源です。^{[1] : Ch. 1}

ヨーロッパと米国で当初は小線源療法への関心が高まったが、放射線源を手動で照射することによる術者の被ばくの問題から、20世紀半ばにはその使用は減少した。^{[89] [97]}しかし、放射線を遮蔽された金庫から照射できる遠隔アフターローディングシステムの開発と、1950年代と1960年代の新しい放射線源の使用により、術者と患者の不必要な被ばくのリスクは減少した。^[88]これに加えて、最近の3次元画像診断法、コンピューター化された治療計画システム、照射装置の進歩により、小線源療法は今日、多くの種類の癌に対する安全で効果的な治療法となっている。^{[1] : Ch. 1}

小線源治療の線源はサイズが小さく、初期の数十年間は管理が不十分だったため、その一部が環境に漏れ出し、孤立線源になる危険性がある。2011年にはプラハの遊び場でラジウム針が発見され、1メートル離れたところから毎時500マイクロシーベルトを放射していた。^{[98] [99] [100]}

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