Basic study of IGPT in particle scannning radiotherapy

• Project/Area Number: 16K19222
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Medical Physics and Radiological Technology
• Research Institution: Kanagawa Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: Matsuzaki Yuka 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所), その他部局等, 技師・研究員 (30583083)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 粒子線治療 / 呼吸性移動 / IGRT / IGPT / 呼吸同期照射 / 粒子線ラジオグラフィー / 三次元スキャニング照射 / 医学物理 / 透視X線標的追跡法

Outline of Final Research Achievements

Respiratory motion target irradiation with particle beam scanning requires evaluating beam range information to achieve conformal irradiation. However, in practical clinical situation, convenient range-verification method has not yet been established. This study proposes the system to evaluate the practical dose distribution simulated using irradiation log data, respiratory waveform, x-ray fluoroscopic images, and in-room 4DCT images during treatment. We also demonstrated the potential of tumor matching based on range verification.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

呼吸性移動を伴う臓器に対する粒子線治療は、実際に照射された線量分布を予測することが難しい。そのため照射可能な臓器の呼吸性移動による変位量を厳しく制限して安全に照射しているが、治療時間が長くなり、患者や治療スタッフに大きな負担を強いている。治療実績データの詳細な解析をするためのシステムを構築し、蓄積した解析データをもとに飛程検証技術に基づいた適応放射線治療法の開発を目指すことにより、高精度な照射と患者に優しい治療の両立に貢献することができる。