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放射線治療の種類と方法

更新日:2017年04月14日 [ 更新履歴 ]
更新履歴
2017年04月14日 これまで掲載していた放射線に関する情報を整理して更新しました。

1.放射線治療の種類

放射線治療は、体の外から放射線をあてる「外部照射」と、体の内側から、がんやその周辺に放射線をあてる「内部照射」に分けられます。外部照射と内部照射を組み合わせて行うこともあります。

実際にどのような治療を行うかは、患者さんの状況に応じて、担当医や放射線腫瘍医が判断します。治療の目的や実際に行われる方法、予想される副作用などもさまざまです。どのような治療法があるか、治療の目的や方法、副作用への対処法などについて、担当医や放射線腫瘍医によく聞いておきましょう。

放射線治療は、原則的に、標準治療として公的保険の範囲内で行われます。標準治療とは、科学的根拠に基づいた観点で、現在利用できる最良の治療であることが示されたものです。

以下に代表的な照射方法と、公的保険の可能性のあるがんについて示します。
これらは、個別の状況に関する医学的判断を目的としたものではありません。ご自身の治療方法については、担当の医師や放射線技師にお尋ねください。
表1 放射線の種類と公的医療保険の適用がなされる照射方法 (2017年3月現在)
  放射線の種類 照射方法の名 公的医療保険が適用されるがん種※1



電子線 一般的な高エネルギー放射線治療 限定なし※2
X線
三次元原体照射 限定なし※2
強度変調放射線治療(IMRT) 【保険適用の可能性あり】※3
固形がん
画像誘導放射線治療(IGRT) 限定なし※2
定位放射線治療(SRT)
定位手術的照射(SRS)
リニアックによるもの:限定なし※2
サイバーナイフ:限定なし※2
γ(ガンマ)線 ガンマナイフ:
【保険適用の可能性あり】 ※3
脳腫瘍、脳転移のあるがん
動静脈奇形や三叉神経痛のなどの良性疾患も保険適応あり
陽子線 重粒子線 粒子線治療 陽子線治療 【保険適用の可能性あり】※3
小児の限局性の固形悪性腫瘍
重粒子線治療 【保険適用の可能性あり】※3
骨軟部腫瘍



密封小線源治療 X線、
β(ベータ)線、
γ(ガンマ)線など
組織内照射 【保険適用の可能性あり】※3
前立腺がん、舌その他の口腔がん、皮膚がん、乳がんなど
γ(ガンマ)線 腔内照射 【保険適用の可能性あり】※3
子宮腔、腟腔、口腔、食道、気管支、直腸などのがん
非密封放射性
同位元素
による治療
α(アルファ)線、
β(ベータ)線、
γ(ガンマ)線など
内用療法 【保険適用の可能性あり】※3
甲状腺がん、悪性リンパ腫、骨転移を伴うがん
※1 診療報酬早見表 2016年4月版 [医科] 医学通信社 より作成
※2 条件によっては適用の例外となることがあります。
※3 【保険適用の可能性あり】とは、当該がん種のうち、特定の医学的状況において、公的医療保険適用の可能性があるものをあらわします。当該がん種であっても、適用にならない場合があります。


それぞれの照射方法については「3.治療の方法:外部照射」「4.治療の方法:内部照射」をご参照ください。

先進医療などの研究段階の放射線治療については、「5.先進医療などの研究段階の医療として行われている放射線治療」をご参照ください。

2.放射線治療で使われる放射線

1)放射線の種類

放射線とは、空間や物質中を波の形や粒子でエネルギーを伝播(でんぱ)するものを総称する言葉です。放射線は、電磁波と粒子線の2種類に大きく分けられます。電磁波には、X線、γ(ガンマ)線などが含まれます。粒子線は、原子を構成する粒子がいろいろな速度で飛んでくるものです。α(アルファ)線、電子線、陽子線、炭素を代表とする粒子線、中性子線などがあります。
図5 放射線の種類
図5 放射線の種類

2)放射線治療で用いられる単位

放射線治療を受ける際の説明で、Gy(グレイ)という言葉が出てくるかもしれません。このGy(グレイ)という単位は、吸収線量といわれ、放射線が物質(人体も含む)にあたったときにどれくらいのエネルギーが吸収されたかを表す単位です。

また、Sv(シーベルト)という単位もあります。こちらは実効線量といわれ、放射線防護や被曝などを検討する際に使われます。放射線が人間にあたったときにどれだけ健康被害があるかを評価するために使う単位です。放射線の種類や人体の部位によって、計算式から求められます。

X線、γ(ガンマ)線、電子線では、おおむねGy(グレイ)=Sv(シーベルト)です。
Bq(ベクレル)という単位は、放射能(放射線を発する能力)の量を表します。
表2 放射線治療で用いられる単位
単位 説明
Gy(グレイ) 放射線が物質(人体も含む)にあたったときにどれくらいのエネルギーが吸収されたかを表す単位。
Sv(シーベルト) 放射線が人間にあたったときにどれだけ健康被害があるかを評価するために使う単位。
Bq(ベクレル) 放射能(放射線を発する能力)の量を表す単位。

3.治療の方法:外部照射

現在がんの治療でもっとも多く使われている放射線治療は、外部照射です。外部照射では、がんの病巣に対して、体の外から皮膚を通して放射線を照射します。表1にあるように、使用する放射線、装置、方法によりいくつかの種類があります。中でも高エネルギーのX線を照射する方法がもっとも多く行われています。

放射線をどのように照射するかは、放射線治療計画装置(専用コンピュータ)を使って、綿密に計画されます。がんを有効に治療しながら、一方では周辺の正常組織にできるだけ影響を及ぼさないように配慮がされます。治療装置の進歩により、今日では、さまざまな方向から高速に照射することが可能になってきました。

1)一般的な高エネルギー放射線治療

高エネルギーのX線を発生させる装置を、リニアック(直線加速器)といいます。別名、高エネルギー放射線治療装置ともいいます。この装置から発生する電子線やX線を、多方向から正確に照射します。病状や治療目的により、放射線腫瘍医が治療方法や回数を決めます。治療は通常、月曜日から金曜日までの週5日間、数週間かけて実施します。このようにすることで、がん細胞を死滅させるのに十分な放射線量を照射し、一方で正常な細胞には、回復するための時間を毎日与えることができます。

2)三次元原体照射(3D-CRT:Three Dimensional Conformal Radiation Therapy)

三次元原体照射(3D-CRT)は、最初に、コンピュータとCT、MRI、PETなどの画像を使って、がんの大きさや形、部位を特定し、がんと周囲組織を立体的に再現します。その上で、治療装置を回転させながら、がんの大きさと形状に合わせて正確に放射線を照射します。正常組織への影響がなるべく少なくなるように工夫されており、現在、多くの病院でこの方法が用いられています。

3)強度変調放射線治療(IMRT:Intensity Modulated Radiation Therapy)

IMRTとは、放射線治療計画装置(専用コンピュータ)による最適化計算により、がん組織には高い放射線量を与え、さらに隣接する正常組織には放射線量を低く抑えることを可能にした治療方法です。マルチリーフコリメータ(MLC: Multi Leaf Collimator)と呼ばれる照射する範囲を調整する装置を用いて(図6)、がんに対して理想的な放射線量で多方向から放射線を照射することにより、がんの形状に一致した部分へ集中性の高い線量を照射します(図7)。
このIMRTを、回転させながら行う強度変調回転放射線治療(VMAT:Volumetric Modulated Arc Therapy)という方法もあります。
また、IMRTに特化した専用の放射線治療装置として、トモセラピー(Tomo Therapy)があります。
図6 マルチリーフコリメータ(MLC)
図6 マルチリーフコリメータ(MLC)
図7 強度変調放射線治療(IMRT)の照射イメージ
図7 強度変調放射線治療(IMRT)の照射イメージ
【強度変調回転放射線治療(VMAT)について、さらに詳しく】
VMATは、回転原体照射を進化させた照射方法であり、IMRTの中に含まれます。VMATは、回転しながらIMRTが行われるため、治療時間が短縮され、患者さんの治療台上での体内の腫瘍の動きによる影響を軽減させることが可能です。
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【トモセラピー(Tomo Therapy)について、さらに詳しく】
トモセラピーとは、IMRTの専用機として開発された放射線治療システムです。トモセラピーは、CTで用いるドーナツ型の輪(ガントリー)の中に、小型のリニアックと、画像を取得する装置を一体として組み込んでいます。これにより、それ以前では不可能とされてきた、広範囲かつ線量集中度の高いIMRTが実施可能になりました。トモセラピーの利点は、脳と脊髄(せきずい)の同時照射、リンパ腫の広範囲照射、全身に転移した広範囲の照射、骨髄移植前の全身照射などを、強弱を付け最適化された放射線によって一度に照射できることです。
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4)定位放射線治療(SRT: Stereotactic Radiation Therapy)

定位放射線治療(SRT)とは、病巣に対し多方向から放射線を集中させる方法です。定位照射、ピンポイント照射とも呼ばれます。通常の放射線治療と比較し、周囲の正常組織にあたる線量を極力減少させることが可能です。1回照射で終わる場合を特別に定位放射線手術(SRS: Stereotactic Radiosurgery)といい、小さな病巣に有効な治療法です。

定位放射線治療で用いられる装置の1つとして、ガンマナイフがあります。ガンマナイフとは、多数のコバルト線源をヘルメット状の照射ヘッドに対して半球状に配置した放射線照射装置で、ピンポイント照射の一種です。各コバルト線源から放出されるγ(ガンマ)線がヘルメット内の小さな穴を通過することでペンシル状のビームとなり、小さな領域に集まるように設計されています。このようにして、多方向から一点に高線量の放射線を集中させることができます(図8)。
図8 ガンマナイフにおける照射の仕組み
図8 ガンマナイフにおける照射の仕組み
ガンマナイフは、主に、動静脈奇形、聴神経鞘腫(ちょうしんけいしょうしゅ)をはじめとする脳内の小さな良性病変の治療において、優れた成績をあげています。また、転移性脳腫瘍に対しても利用されます。必要に応じて、リニアックによる全脳照射との組み合わせが検討されます。
また、リニアックを用いても、架台や治療ベッドの回転を組み合わせて放射線を照射することにより、ガンマナイフと同等の放射線集中効果を得ることができます。リニアックを用いた定位的放射線治療がガンマナイフと異なる点は、分割照射が容易に行える点にあります。最近では、小型のリニアックを搭載した定位照射に特化した装置も普及し始めました。その1つが、サイバーナイフ(Cyber Knife)です。
【サイバーナイフについて、さらに詳しく】
サイバーナイフはアメリカで開発された放射線治療装置で、超小型リニアックを産業用ロボットに取り付けた装置です(図9)。2方向のX線透視撮影を利用して患者さんの動きをモニターし、正確な治療を行うように工夫されています。従来のリニアックによる定位放射線治療と比較して、リニアックによる照射方向が自由に動くため、複数個のがんを同時に治療することが可能です(図10)。 現在では、通常照射の認可も受けています。
図9 サイバーナイフの装置
図9 サイバーナイフの装置
図10 サイバーナイフにおける照射イメージ
図10 サイバーナイフにおける照射イメージ
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5)粒子線治療(陽子線治療・重粒子線治療)

粒子線治療とは、陽子や重粒子(炭素イオン)などの粒子放射線のビームを病巣に照射する放射線治療法の総称です。X線による一般的な治療に比して、よりがん病巣に合わせて放射線を照射できる利点があります。現在医療で実施されているのは、陽子線治療、重粒子線治療(炭素線)のみとなります。

通常の放射線治療で用いられるX線の外照射では、体の表面近くで線量が最大となり、それ以降は体内に入るに従って吸収される放射線量が徐々に減少します。このことから、一方向からの照射では、深いところにあるがん病巣に十分なダメージを与えようとすると、がん病巣より浅いところにある正常細胞により大きなダメージを与えることになります。これを避けるために、多方向から弱い線量をがん病巣にあて、周囲の正常な細胞にあたる量を減らし、がん病巣の線量が高くなるように照射する技術が開発されています。

これに対して、陽子線は、体内に入っても表面近くではエネルギーを放出せず、停止する直前にエネルギーを放出して大きな線量を組織に与える性質があります。これを発見者の名をとって「ブラッグ・ピーク」と呼びます。病巣の深さや大きさに合わせて、このピークの深さや幅を調整することで、病巣のみに効率よく線量を集中し、正常組織への線量を少なくします。
なお、実際のがん病巣は深さ方向に厚みがあります。そのため、粒子線をがん病巣に一様に照射するために、ブラッグ・ピークを重ね合わせて深さ方向の線量分布が一様な領域を形成するように照射します。このように、一様に広げられたビームの形を拡大ブラッグ・ピーク(SOBP: Spread-Out Bragg Peak)と呼びます(図11)。
図11 拡大ブラッグ・ピーク(SOBP)
図11 拡大ブラッグ・ピーク(SOBP)
陽子線治療では、陽子(水素原子の原子核であり、正の電荷を持つもの)を体内に照射します。これらはX線やγ(ガンマ)線と比べて、放射線をあてるところ、あてないところが正確に区分けできるため、副作用が少ない特徴があります。

陽子線治療は、小児がんに対しての優位性(二次がん発生や晩期障害のリスク)が証明され、保険診療となっています。また、重粒子線治療は、骨軟部腫瘍の治療において保険適用になっています。
陽子線・重粒子線治療の多くは、先進医療として行われており、一般に、保険が適用される医療以外の陽子線・重粒子線治療の部分は自己負担が必要です。

陽子線・重粒子線治療については、「5.先進医療などの研究段階の医療として行われている放射線治療」もご参照ください。

6)画像誘導放射線治療(IGRT: Image-Guided Radiotherapy)

IGRTとは、治療の方法そのものではなく、放射線をより正確に照射するための補助技術です。
【IGRTについて、さらに詳しく】
医師が治療計画を立てる際には、CT検査などを行いますが、このCT検査の画像情報は、放射線治療室にあるコンピュータに転送されます。一方で、各治療日における内臓の充満度の違いや呼吸に伴う動きによって、がんの病巣がわずかに動く可能性があります。そこで、放射線をより正確に病巣に照射するために、治療位置を補正するための技術が、IGRTです。
IGRTを用いた治療では、放射線治療室で患者さんに治療を行う直前に、CT検査や超音波検査、X線撮影を行い、事前に撮影した画像情報と比較して、照射位置の調整を行います。画像を用いて確認しながら、がんの形状に合わせて、多方向から正確に放射線をあてます。このようにすることで、正常組織への照射を避けながらがん病巣への放射線集中性を高めることができます。なお、IGRTで正確な位置合わせを行うために、がん病巣の内部あるいは近くに小さな金のマーカーを埋め込む場合もあります。
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4.治療の方法:内部照射

内部照射として分類されるものには、一般的に、密封小線源治療、非密封の放射線同位元素を用いた治療があります。

1)密封小線源治療(組織内照射、腔内照射)

密封小線源治療には、組織内照射、腔内照射があります。組織内照射では、放射性同位元素(コバルト60、セシウム137、イリジウム192、金198など)を管、針、ワイヤー、粒状などの形状となった容器に密封して、がん組織やその周囲組織に直接挿入します。
腔内照射では、小線源治療装置(RALS)を利用します。子宮などの腔内にあらかじめ細い管(カテーテル)を配置し、その管を通して放射線源を送り込むことで治療します。
【密封小線源治療について、さらに詳しく】
密封小線源治療は、放射線が強く照射される範囲が、がん組織やその周囲に極めて限定的であるため、がんを治す確率が高く、しかも副作用が少ない治療法です。一般的には小さながんに効果が高い治療法です。外部照射と組み合わせて使われることもあります。
長時間治療する方法を、時間あたりの線量が低いので低線量率と呼び、短時間治療する方法を高線量率と呼びます。最近は、高線量率小線源遠隔後充填法であるラルス(RALS: Remote After Loading System)が多くなっています。多くの放射線源は一時的に体内に挿入し、治療が終了すると抜去しますが、粒状の線源である金、ヨードでは刺入したままにしておきます(永久刺入)。永久刺入された場合は、体から出る放射線が周囲の人に危険のない範囲に下がるまでの数日間、患者さんは放射線を遮蔽する部屋に隔離されます。体に影響のない材質を用いており、照射される放射線量も徐々に減少することから、体外へ取り出す必要がなくなります。
図12 子宮頸がんへの密封小線源治療の例
図12 子宮頸がんへの密封小線源治療の例
なお、密封小線源治療では、正面と側面の2方向のレントゲン写真を用いて治療計画を立てます。しかし、外部照射の場合と同じで、コンピュータの進歩により、CTやMRIの画像を利用して、今日の患者さんの状態を反映した治療を行うことができるようになってきました。これを画像誘導小線源治療(IGBT: Image-guided brachytherapy)といいます。
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2)非密封の放射線同位元素を用いた治療(内用療法)

非密封の放射性同位元素(アイソトープ)を経口薬や静脈注射によって体内に取り込む内用療法もあります。
【内用療法について、さらに詳しく】
例えば、ヨードを体内に投与すると甲状腺組織に取り込まれることを利用して、ヨウ化ナトリウムカプセル(ヨード131含有)というβ(ベータ)線を出す放射性同位元素を、甲状腺機能亢進症や遠隔転移のある甲状腺がんの治療に用います。
また、特定の難治性悪性リンパ腫に対しモノクローナル抗体とアイソトープを結合した放射性標識抗体ゼヴァリン(イットリウム90含有)を注射投与する放射免疫療法も行われています。これらの抗体はがん細胞に直接結合し、少量の放射線でがん細胞に損傷を与えるようにつくられています。
痛みのある骨転移では、骨の代謝が活発になった骨転移巣に集積するメタストロン(ストロンチウム89含有)を注射することにより、疼痛軽減効果を得る治療があります。
去勢抵抗性前立腺がんの骨転移に対し、塩化ラジウム223注射液を用いた治療も始まりました。
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5.先進医療などの研究段階の医療として行われている放射線治療

陽子線治療、重粒子線治療などの粒子線治療は、公的保険適用となるがん以外でも、先進医療として検討が進められています。表3に、現在開発中であり、臨床試験として実施されている代表的な放射線治療の種類を記載します。

臨床試験について詳しくは、「研究段階の医療(臨床試験、治験など) 基礎知識」をご参照ください。

先進医療は、新しい医療を評価するために、厚生労働大臣が特別に定めた公的医療保険が適用されない医療で、先進医療制度として、保険診療との併用が認められています。この場合、保険が適用される医療以外は、自己負担が必要です。
状況によって異なりますが、一般的には、治療費全体で300万円前後となります。先進医療は、国が定めた一定の条件を備えた医療機関でのみ実施が認められています。すべてのがんに適応できるものではなく、患者さん個別の状況に合わせて、医師の判断が必要になります。

また、臨床研究として、新しい治療法の有効性を調べる目的で行われている治療もあります。
これらについてもっと知りたいときは、担当医もしくはがん相談支援センターにご相談ください。

がん相談支援センターについては、「がんの相談窓口『がん相談支援センター』」をご参照ください。
表3 研究段階の放射線治療(代表的なもの)
  放射線の種類 照射方法の名 臨床試験が行われているがん



陽子線
重粒子線
(粒子線治療) 陽子線治療 頭頚部腫瘍(脳腫瘍を含む)、肺・縦隔腫瘍、骨軟部腫瘍、消化管腫瘍、肝胆膵腫瘍、泌尿器腫瘍、乳腺・婦人科腫瘍または転移性腫瘍(いずれも根治的な治療法が可能なものに限る)※1
重粒子線治療 頭頚部腫瘍、肺・縦隔腫瘍、消化管腫瘍、肝胆膵腫瘍、泌尿器腫瘍、乳腺・婦人科腫瘍または転移性腫瘍(いずれも根治的な治療法が可能なものに限る)※1
中性子線 ホウ素中性子捕獲療法※2
(BNCT: Boron Neutron Capture Therapy)
脳腫瘍、皮膚がんなどの表在性のがん
※1 診療報酬早見表 2016年4月版 [医科] 医学通信社 より作成
※2 ホウ素中性子捕獲療法(BNCT: Boron Neutron Capture Therapy)について
中性子線治療は、外部放射線治療の特殊なものです。従来のX線による放射線治療では治療効果が期待されない種類のがん治療に使われます。中性子線は他の放射線と比較して細胞に対する生物学的作用が強く、注意して使えば大きな利点となります。一方で、中性子は正常組織への影響も強いため、治療には注意が求められます。現在、中性子の効果を増大させる作用のある薬剤との組み合わせを利用して、一部の施設において、脳腫瘍などに対するホウ素中性子捕獲療法の研究が進められています。

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