脊椎の高度放射線治療と画像診断：CTとMRIを活用した精密治療のための患者ガイド

目次

• はじめに：脊椎転移の基礎知識
• 従来の放射線治療と定位放射線治療（SBRT）の違い
• SBRTの適応判断における画像診断の重要性
• SBRT前の画像検査：治療準備の流れ
• 治療計画のための画像：精密な照射設計
• 情報源

はじめに：脊椎転移の基礎知識

脊椎は、肺、肝臓に次いでがんが転移しやすい部位です。特に肺がん、前立腺がん、乳がんからの転移が多く見られますが、あらゆるがんが脊椎に転移する可能性があります。剖検研究によると、乳がんと前立腺がん患者の約70%に脊椎転移が認められます。

転移が起こりやすい理由は、脊椎が血管に富み、血流を通じてがん細胞が運ばれやすいためです。脊椎転移は、骨の脆弱化による圧迫骨折や、腫瘍の拡大による神経圧迫などにより、強い痛みや生活の質の低下を引き起こすことがあります。

特に注意が必要なのは、転移性硬膜外脊髄圧迫（MESCC）と呼ばれる状態で、約20%の症例で発生し、神経症状が現れた場合は緊急治療が必要となります。

治療法には、放射線治療（様々な手法）、手術（開放手術や低侵襲手術）、神経に対する治療、およびこれらの組み合わせ（特に手術後の放射線治療）などがあります。

従来の放射線治療と定位放射線治療（SBRT）の違い

放射線治療は、ほとんどの脊椎転移患者に有効です。特に転移性硬膜外脊髄圧迫（MESCC）のある患者では、手術と放射線を組み合わせることで、より良い結果が得られることが研究で示されています。

定位放射線治療（SBRT）は、脊椎転移の標準的な治療法の一つとなり、痛みの緩和と腫瘍のコントロールに有効であるという証拠が増えています。現在、放射線治療医の約半数が日常診療でSBRTを行っています。

SBRTは、高度な技術を用いて、がんに集中的に高い線量の放射線を照射し、周囲の正常な組織への影響を最小限に抑えます。以下のような場面で効果が期待できます：

• 新たに診断された転移に対する最初の治療
• 従来の放射線治療が効かなかった場合
• 手術後に腫瘍が残っている場合
• 良性の脊椎腫瘍に対する治療

SBRTは様々な状況で優れた成績を収めています：

• 疼痛緩和率： 74.3%の患者で痛みが大幅に軽減
• 腫瘍の制御率：
  • 最初の治療：80-95%
  • 術後治療：70-100%
  • 再照射：66-93%

しかし、SBRT後にも再発は起こり得ます。特に脊髄の周辺（硬膜外腔）で再発しやすく、そのリスクは治療前の硬膜外脊髄圧迫（ESCC）の程度と強く関連しています：

• 硬膜外病変なし（グレード0）：再発率5%
• 軽度の硬膜外病変（グレード1a–c）：再発率19%
• 高度な硬膜外病変（グレード2/3）：再発率30%

再発率が高い理由は、脊髄を守るため照射線量が制限されること、または硬膜外に広がった腫瘍がより悪性である可能性が考えられます。

従来の放射線治療（cEBRT）が最大5 Gyの線量を照射するのに対し、SBRTは1～5回の照射で、より高い効果を持つ線量を精密に標的に照射します。SBRTの特徴である急峻な線量勾配が、その効果を高めています。

ただし、この線量勾配は非常に精密であるため、わずか1 mmの位置のずれでも正常組織に影響を与える可能性があります。このため、全身状態が悪く予後が短い患者（広範な転移、身体機能の低下、余命2ヶ月未満など）には、依然としてcEBRTが優先されます。

SBRTの適応判断における画像診断の重要性

患者の全身状態と病気の広がりを評価した後、放射線治療の対象となる転移はMNOPアルゴリズムを用いて評価されます。このアルゴリズムでは以下を検討します：

• 脊椎の機械的安定性
• 神経学的リスク
• 腫瘍の性質
• 最適な治療法

脊椎の安定性を評価するために、脊椎不安定腫瘍スコア（SINS）が用いられます。SINSは0～18点で評価され、以下の6つの項目からなります：

• 痛みの種類（なし、非機械的、機械的）
• 病変の位置
• 骨の状態（造骨性、混合性、溶骨性）
• 椎体の侵襲範囲
• 後外側への広がり（片側か両側か）
• 脊椎の配列

SINSスコアが12以上の場合、SBRTの前に脊椎を安定させる手術が必要かどうか、脊椎外科医に相談すべきです。中間のスコアの場合も、相談が推奨されます。

神経学的リスクは、硬膜外脊髄圧迫（ESCC）スコアで評価されます。これは画像に基づく6段階の評価で、脊髄への圧迫の程度を測定します。この評価は、SBRTが安全に行えるかどうかの判断に役立ちます。

ESCCスコアは以下の通りです：

• グレード0：硬膜外病変なし
• グレード1a：硬膜外への腫瘍の進展（囊の圧排なし）
• グレード1b：囊の圧排を伴う腫瘍（脊髄接触なし）
• グレード1c：脊髄への接触（圧迫なし）
• グレード2：脊髄圧迫（脳脊髄液腔の完全消失なし）
• グレード3：脊髄圧迫（脳脊髄液腔の完全消失あり）

ESCCスコアが1b以下であれば、SBRTが適していると考えられます。スコアが1c以上の場合、治療法は個別に判断する必要があり、場合によってはSBRT前に手術が必要となることもあります。

放射線や薬物療法に感受性の高いがん（リンパ腫や骨髄腫など）には、従来の放射線治療（cEBRT）が推奨されます。一方、放射線に抵抗性のがん（肉腫、黒色腫、腎細胞がんなど）では、特に病変が限られている場合、SBRTが有効です。

MRI検査ができない患者は、SBRTの適応とはなりません。まとめると、SBRTが適している患者は以下の通りです：

• 全身の病気の広がりが限られている（寡転移）
• 脊椎の病変が小範囲（1～3椎体）
• 硬膜外病変が限られている（ESCCスコアが低い）
• 脊椎が比較的安定している（SINSスコアが低い）

実際の診療では、放射線科医がすべての脊椎転移の画像を評価し、SINSとESCCスコアを報告します。これにより、治療の緊急性と方法が決定されます。

SBRT前の画像検査：治療準備の流れ

SBRT前の画像検査と腫瘍の範囲の特定は、正確な照射と正常組織の保護のために極めて重要です。そのためには、再現性の高い患者の体位設定が必要です。

例えば、わずか1 mmの体動や、硬膜外腫瘍が脊髄に接触している場合、脊髄への過剰被曝のリスクがあります。放射線による脊髄炎（脊髄の炎症）は稀（0.4%）ですが、SBRT後のもっとも重篤な合併症の一つです。

多くの施設では、治療の1週間以内、できれば治療日に近い時期にSBRT前の画像検査を行います。専門家グループ（SPINO）は、治療計画のためにCTとMRIの両方を併用することを推奨しています。

CTは骨の変化の評価に優れており、SINSスコアの計算に必要ですが、軟部組織や骨髄への腫瘍の広がりを評価する精度は限られます。SPINOガイドラインでは、治療計画用のCTのスライス厚は2 mm以下、可能ならば1 mm以下が推奨されます。

MRIは脊椎転移の検出と評価のゴールドスタンダードであり、SBRT前の検査に推奨されます。単一の転移でも多発転移でも、全脊椎のMRIが望ましいです。なぜなら、予期せず他の病変が見つかることがあるためです。

1.5テスラと3テスラのMRI装置が一般的に使用されます。SBRT計画には、造影剤を使用しないT1強調とT2強調の3D画像が推奨されます。矢状面のT1強調とSTIR画像が、転移の検出にもっとも有用です。

3Dの等方性MRI画像は、CT画像との融合を容易にし、任意の断面で画像を再構成できます。最近の技術（圧縮センシングやAIを用いたノイズ低減など）により、3D MRIの画質は2D MRIよりも優れていることが示されています。

治療計画のための画像：精密な照射設計

SPINOグループは、骨と軟部組織の両方を正確に評価するため、治療計画にCTとMRIの両方を組み合わせることを推奨しています。正常組織への被曝を許容範囲内に抑えるため、危険な臓器の範囲を正確に定義する必要があります。

治療計画では、以下のような特定の領域を定義します：

• 肉眼的腫瘍体积（GTV）: MRIで確認できる転移腫瘍とその硬膜外／傍脊柱への進展部
• 臨床的標的体積（CTV）: GTVを含む解剖学的区域と、微小浸潤の可能性のある隣接区域
• 計画標的体積（PTV）: CTVに設定誤差や体動を考慮した余裕を追加した領域

病的な椎体全体をCTVに含めることは、SBRT後の腫瘍制御率の向上と関連しています。各施設では、PTVの余裕を0～3 mmの範囲で設定しています。

術後の再発や残存腫瘍の場合、CTVには、治療前の骨浸潤範囲と硬膜外進展領域に加え、微小浸染のリスクのある周囲の骨構造を含めるべきです。術後症例でのCTVの設定は、過去の再発パターンを参考に決定できます。

SBRTでは、標的を正確に位置決めし、CTVに計画通りの線量を投与するとともに、危険臓器への被曝を最小限に抑える必要があります。体動対策として、CTVの外側に1.5 mmのPTVを設定し、体幹を固定する具をほ完全に使用することが有効です。

情報源

原題: The Role of CT and MR Imaging in Stereotactic Body Radiotherapy of the Spine: From Patient Selection and Treatment Planning to Post-Treatment Monitoring

著者: Javid Azadbakht, Amy Condos, David Haynor, Wende N. Gibbs, Pejman Jabehdar Maralani, Arjun Sahgal, Samuel T. Chao, Matthew C. Foote, John Suh, Eric L. Chang, Matthias Guckenberger, Mahmud Mossa-Basha, Simon S. Lo

掲載誌: Cancers 2024, 16(21), 3692

注記: この患者向け記事は、査読付き研究に基づき、医学的知識を持つ患者とご家族が複雑な医療情報を理解できるように作成されています。