Dr. Whiteは放射線科助教授で、放射線科の筋骨格部長、Boswellは放射線科の教授で泌尿器科の准会長、Dr. Whangは放射線医学部臨床助教授および画像医学部長、Duddalwarは放射線医学部助教授で、南カリフォルニア大学病院ケック医学部、カリフォルニア州ロサンゼルスにいる。
画像誘導放射線療法（IGRT）は、腫瘍に対してより正確な放射線療法を行うために、リアルタイムの画像診断を利用します。 高度にコンフォーマルな放射線治療技術の開発により、ビームターゲティングの精度がより厳しく要求されるようになった。
実際には、腫瘍体積の描出や生理的臓器運動による標的位置の特定に大きな不確実性が存在する。 定位放射線治療（IGRT）は、直交するX線を用いて、腫瘍内および腫瘍に隣接して埋め込まれたX線不透過性のフィデューシャルマーカーを可視化し、治療サイクル全体にわたってリアルタイムに追跡するものである1。 ロボット（図1）を使って、1本の平行性の高いビームから数百の角度に集束した6MVの光子放射線を照射する。 図1および図2は、患者が治療を受ける保管室内の放射線治療システムの多くの構成要素を示している。
このシステムは、腫瘍の動きに合わせてビーム照射を連続的に同期させ、息止めの必要性を排除しながら治療マージンの線量を大幅に低減することが可能である。 患者は、呼吸などの動きに応じて腫瘍を追跡する発光ダイオードを搭載した特殊なベストを着用する。 この動きは天井に設置されたカメラアレイで検出されます。 この情報はコンピュータのモニターに表示され、そこで呼吸モデルが作られ、腫瘍の位置を予測するなど、放射線照射の調整をリアルタイムで行うことができるのです。 このシステムは、5～60mmのサイズの交換可能なコリメータを持ち、非平面ビーム配置を利用して、サブミリメートル精度を実現します。 リアルタイムKV画像は、骨のランドマーク基準点（例：6次元頭蓋底追跡や脊椎追跡）または埋め込み型X線フィデューシャルマーカー（例：金のシードやコイル）を使用して取得される。 図3は、デジタル再構成されたX線写真の取得方法を示し、フィデューシャルマーカーが計画用コンピュータ断層撮影（CT）システム上でどのように見えるか（合成画像）と、マーカーがライブ撮影中にどのように見えるか（カメラ画像）を比較したものである。 オーバーレイと呼ばれる合成画像は、患者の位置の確認と患者の動きの追跡に役立ちます。
フィデューシャルの配置は、病巣の近くにあり、正確に放射線を照射するために必要な空間情報をシステムに提供するという意味で、放射線医にとって適切に見えるかもしれません。 しかし，フィデューシャルトラッキングは直交するX線画像を用いて行われ，そこからデジタル再構成されたX線画像が作成されるため，CT画像上では放射線科医にとって適切に見えるものでも，許容できないことがある2。 この現象は、図4と図5で肝腫瘍とフィデューシャルマーカーを図式化したものである。
フィデューシャルの配置ガイドライン
理想的には、1つのフィデューシャルは治療領域の中心（病変の中心内）に配置されるべきです。 追加のフィデューシャルは腫瘍体積の中心（病変の上方、下方、内側、および側方を囲むように）に配置することが望ましい。 3-5
フィデューシャルは同一平面（例えば、同じアキシャルCT画像平面）に水平線と約45度の角度をなすように配置してはならない（図7）。 病変から5～6cm以上離すことはできない。 フィデューシャルマーカーとフィデューシャルマーカーの間隔は1.5cm以上とする。 3つのフィデューシャルの間には少なくとも15度の角度が必要である（図8）。 3-5 平面を定義するためには最低3つのフィデューシャルが必要であり、これはシステムが空間的に治療を定位するために必要である。 マーカの重複や移動により使用できないマーカもあるため、筆者らの施設では通常5～6個のフィデューシャルマーカを配置することが望ましい。
方法
筆者らの施設では，5cm，10cm，15cmの長さがある16ゲージHawkins針を使用している（図9）。 この針には白いつまみのついた内側のペンシルポイントスタイレットと、フィデューシャルマーカーを組織内に進めるための青い鈍い先端のスタイレットがある。
フィデューシャルとは、軟部組織や病巣内に埋め込む小さな金色のマーカーです。 このマーカーは、放射線照射を正確に誘導するための空間情報を提供します。 金は外科用クリップよりも密度が高く、画像上では特徴的なストリークアーチファクトを呈する。 フィデューシャルは通常、胸部、腹部、骨盤、その他の軟部組織の腫瘍に必要とされます。 脊椎付近の病変では、脊椎が空間的な定位となるため、必要ない場合もある。
手技としては、16ゲージHawkins針、0.8 x 5mm金種子フィデューシャルマーカー、ケリークランプを備えた基本的な生検トレイを使用する（図9）。 手技の前に、患者の過去のCTを確認する。 患者を適切な体位（仰臥位または腹臥位）にさせ、初画像を取得する。 患者には通常の無菌状態でプレパレーションとドレープをかける。 局所麻酔には、1％リドカインを使用する。 患者の皮膚に小さな傷をつける（図10）。 ペンシルポイントスタイレットを装着したHawkins針を目的の位置まで進め、CTで確認する。 フィデューシャルマーカーを把持するためにケリークランプを使用する。 ケリークランプに対してマーカーの向きを少し斜めにすると、マーカーをホーキンス針に落としやすくなります（図11）。 図10～図12は肺機能検査が不良の患者で、気胸の可能性を避けるためにフィデューシャルマーカーを胸壁に留置したものである
ペンシルポイントスタイレットはホーキンス針から取り外す。 ケリークランプを使用してフィデューシャルマーカーをホーキンス針に位置決めし、離脱させる。 図11はホーキンス針の近位部にフィデューシャルマーカーがある状態での上記手順を示す。 次に、青いブラントチップのスタイレットをホーキンス針に挿入します。 これによりマーカーが針の先端に押し出されます。 マーカーが針の外に出るようにするため、スタイレットとホーキンス針のルアーロック部品を、ノブが針のハブと同じ高さになるまでひねって、青いブラントチップのスタイレットを完全に前進させる必要があります。 この時点で針を取り外すか、ペンシルポイントスタイレットを交換し、追加のマーカー配置のために針を再位置決めすることができます。 フィデューシャルマーカーの配置が完了したら、マーカーの位置を示すCT画像を撮影する（図12）。 X軸、Y軸、Z軸に沿った異なる平面上に配置することが重要である。 可能であれば、病変の中心にマーカーを置き(図13)、その周りに他のマーカーを置き、マーカーのアイソセンタが病変の中心となるようにすることが最適である。 図10～図12の患者さんのように、病変の中心にマーカーを配置できないこともありますが、5cm以内に配置することで治療がしやすくなります。 病巣から7cm以上離すと使えない可能性が高くなります。 本システムは小視野（20cm）を使用しています。 図14～16に胸部、腹部、骨盤内のフィデューシャルの配置例を示します。
監視と安全 臓器（例：肝臓）にフィデューシャルを配置した患者は、通常処置後2時間観察します。 軟部組織（例：胸壁）にのみフィデューシャルを留置した患者さんは、1時間観察する。 この後、患者さんは通常退院されます。 患者は通常7日から10日間、フィデューシャルマーカーの “瘢痕化 “を待ってから計画CTのために再来院する。 計画CTが実施されると、放射線腫瘍医が治療計画を立案する。 計画から治療までの間にフィデューシャルマーカーが移動した場合、患者を再度スキャンして治療計画を修正しない限り、フィデューシャルマーカーは使用できない。
合併症
介入治療における出血と感染という通常の小さなリスクに加えて、合併症の可能性としては気胸の発症、リドカインによる患者の混乱、装着後のフィデューシャルマーカー移動などが挙げられる。 小さな気胸が発生した場合（図17）、X線写真で患者の経過を観察し、気胸の解消を確認することができる。 臨床的に重要な気胸が発生した場合は、ピッグテールカテーテルを留置することができる。 もう一つの合併症は、筋肉内血腫の発生である。 図18は、腹壁筋の血腫を示す（正常な反対側と比較して）。 これらの血腫は通常、介入することなく消失する。 血腫は臨床的に、または必要に応じてCTで追跡できる。
フィデューシャルマーカーの移動は、マーカーの配置と治療計画CTスキャン、または計画CTと実際の治療実施の間のマーカーの位置の変化について説明する。 マーカの移動の例を図19に示す。 胸腔内や動脈などの血管内にマーカーを留置した場合にも発生することがあるが、これはまれである4。 リドカインに関連した患者の混乱もまた、潜在的な合併症のひとつである。 我々の経験では、>30ccのリドカインを投与された一部の患者が混乱することがある。 ほとんどの患者において、<30ccは患者の不快感をコントロールするのに十分である。
- Kothary N, Dieterich S, Louie JD, et al. 画像誘導放射線治療のためのフィデューシャルマーカーの経皮的留置。 AJR Am J Roentgenol. 2009;192:1090-1096.
- Saw CB, Chen H, Wagner H Jr. Cyberknifeロボットシステムにおけるフィデューシャルベースの画像レジストレーションの実装. Med Dosim. 2008;33: 156-160.
- Kee ST. サイバーナイフシステムによる肺病変の治療を容易にするためのフィデューシャルの配置。 アキュレイ・インコーポレイテッド. 2005. eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/respiratory/Singal.pdf. 2011年3月30日にアクセス。
- Kee ST. Cyberknifeシステムによる膵臓および肝臓病変の治療を容易にするためのフィデューシャルの配置。 Accuray Incorporated. 2005. eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/respiratory/Singal.pdf. 2011年3月30日にアクセス。
- Sotiropoulou E, Stathochristopoulou I, Stathopoulos K, et al. CT-guided fiducial placement for Cyberknife stereotactic radiosurgery（サイバーナイフ定位放射線手術のためのCTガイド下フィデューシャル配置）。 最初の経験。 Cardiovasc Intervent Radiol. 2010;33:586-589.
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