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Development of breath-holding system on high-precision radiotherapy for thoraco-abdominal tumors

Research Project

Project/Area Number 17K10481
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Radiation science
Research InstitutionKagawa University

Principal Investigator

Shibata Toru  香川大学, 医学部附属病院, 教授 (40293857)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords放射線腫瘍学 / 癌 / 放射線 / 強度変調放射線治療 / 画像誘導放射線治療 / 放射線治療学
Outline of Final Research Achievements

We have established a breath-hold radiotherapy technique by a visual feedback method using a wearable head-mount display and with the real-time positioning management system for image-guided radiotherapy. For patients of lung cancer or primary gastric malignant lymphoma (ML), we found that breath-holding (BH) at end-expiration showed a good reproducibility and good daily target coverage in BH-IGRT for gastric ML using in-room CT. Then we performed a planning study to avoid dosimetric risk factors for lung cancer: conventional radiotherapy versus intensity-modulated radiotherapy. A deep-inhalation BH technique using our method has been also introduced for left-sided breast cancer to minimize radiation-induced cardiac side effects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高精度放射線治療は照射体積内の線量分布を飛躍的に改善し腫瘍の局所制御率の向上と正常組織の有害事象の低減を同時に実現可能であるが、I患者の体動とくに呼吸運動により大きな影響を受けて不確実な線量投与となり得る危険性があり、胸腹部悪性腫瘍に対する臨床応用を進める上での大きな障壁である。本研究では、汎用性の高い実用的な呼吸停止下照射システムの開発を達成した。胃原発悪性リンパ腫に対する呼気停止下画像誘導放射線治療、肺癌に対する強度変調放射線治療、左乳癌に対する心臓線量低減のための深吸気息止め照射など、順次臨床応用を開始し、着実な成果を上げている。

Report

(7 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (78 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (21 results) (of which Peer Reviewed: 21 results,  Open Access: 16 results) Presentation (57 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Efficacy of neoadjuvant chemoradiotherapy followed by pancreatic resection for older patients with resectable and borderline resectable pancreatic ductal adenocarcinoma2023

    • Author(s)
      Suto Hironobu、Oshima Minoru、Ando Yasuhisa、Matsukawa Hiroyuki、Takahashi Shigeo、Shibata Toru、Kamada Hideki、Kobara Hideki、Masaki Tsutomu、Kumamoto Kensuke、Suzuki Yasuyuki、Okano Keiichi
    • Journal Title

      HPB

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 136-145

    • DOI

      10.1016/j.hpb.2022.10.004

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A retrospective study of locally advanced cervical cancer cases treated with CT-based 3D-IGBT compared with 2D-IGBT2023

    • Author(s)
      Kinoshita Toshifumi、Takahashi Shigeo、Anada Masahide、Nishide Takamasa、Kanenishi Kenji、Kawada Akinori、Shibata Toru
    • Journal Title

      Japanese Journal of Radiology

      Volume: - Issue: 10 Pages: 1164-1172

    • DOI

      10.1007/s11604-023-01439-6

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Prospective Study of Intensity-modulated Radiation Therapy Using a Standard Radiation Dose for High-grade Glioma2023

    • Author(s)
      Takahashi S, Miyake K, Ogawa D, Anada M, Kinoshita T, Nishide T, Shibata T
    • Journal Title

      Cancer Diagn Progn.

      Volume: -

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  • [Journal Article] Evaluating the effect of high-density measurement mode on patient-specific quality assurance for head and neck cancer with ArcCHECK2022

    • Author(s)
      Katayama Hiroki、Takahashi Yosuke、Kobata Takuya、Kawasaki Hiroki、Kitaoka Motonori、Oishi Akihiro、Shibata Toru
    • Journal Title

      Physical and Engineering Sciences in Medicine

      Volume: 45 Issue: 4 Pages: 1153-1161

    • DOI

      10.1007/s13246-022-01180-w

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  • [Journal Article] Prospective Exploratory Study of the Relationship Between Radiation Pneumonitis and TGF-β1 in Exhaled Breath Condensate2022

    • Author(s)
      SHIGEO TAKAHASHI, MASAHIDE ANADA, TOSHIFUMI KINOSHITA, TAKAMASA NISHIDE and TORU SHIBATA
    • Journal Title

      In Vivo

      Volume: 36 Issue: 3 Pages: 1485-1490

    • DOI

      10.21873/invivo.12855

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  • [Journal Article] Efficacy and Safety of Neoadjuvant Chemoradiation Therapy Administered for 5 Versus 2 Weeks for Resectable and Borderline Resectable Pancreatic Cancer2022

    • Author(s)
      Suto Hironobu、Okano Keiichi、Oshima Minoru、Ando Yasuhisa、Matsukawa Hiroyuki、Takahashi Shigeo、Shibata Toru、Kamada Hideki、Kobara Hideki、Tsuji Akihito、Masaki Tsutomu、Suzuki Yasuyuki
    • Journal Title

      Pancreas

      Volume: 51 Issue: 3 Pages: 269-277

    • DOI

      10.1097/mpa.0000000000002011

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  • [Journal Article] Prediction of local tumor control and recurrence‐free survival in patients with pancreatic cancer undergoing curative resection after neoadjuvant chemoradiotherapy2022

    • Author(s)
      Suto Hironobu、Okano Keiichi、Oshima Minoru、Ando Yasuhisa、Matsukawa Hiroyuki、Takahashi Shigeo、Shibata Toru、Kamada Hideki、Masaki Tsutomu、Suzuki Yasuyuki
    • Journal Title

      Journal of Surgical Oncology

      Volume: - Issue: 2 Pages: 292-301

    • DOI

      10.1002/jso.26854

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  • [Journal Article] Impact of rotational errors of whole pelvis on the dose of prostate-based image-guided radiotherapy to pelvic lymph nodes and small bowel in high-risk prostate cancer2021

    • Author(s)
      Katayama Hiroki、Takahashi Shigeo、Kobata Takuya、Oishi Akihiro、Shibata Toru
    • Journal Title

      Reports of Practical Oncology and Radiotherapy

      Volume: 26 Issue: 6 Pages: 906-914

    • DOI

      10.5603/rpor.a2021.0107

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  • [Journal Article] Feasibility of hippocampal dose?volume parameters associated with memory decline in intensity?modulated radiotherapy for supratentorial tumors2021

    • Author(s)
      Takahashi Shigeo、Anada Masahide、Kinoshita Toshifumi、Nishide Takamasa、Kozai Shohei、Shibata Toru
    • Journal Title

      Molecular and Clinical Oncology

      Volume: 14 Issue: 3

    • DOI

      10.3892/mco.2021.2215

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  • [Journal Article] Target coverage of daily cone-beam computed tomography in breath-hold image-guided radiotherapy for gastric lymphoma2021

    • Author(s)
      Takahashi Shigeo、Nishide Takamasa、Tsuzuki Masato、Katayama Hiroki、Anada Masahide、Kinoshita Toshifumi、Kozai Shohei、Shibata Toru
    • Journal Title

      BJR|Open

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 20200062-20200062

    • DOI

      10.1259/bjro.20200062

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  • [Journal Article] Accuracy of target delineation by positron emission tomography-based auto-segmentation methods after deformable image registration: A phantom study2020

    • Author(s)
      Katayama Hiroki、Takahashi Shigeo、Maeda Yukito、Kobata Takuya、Oishi Akihiro、Sasakawa Yasuhiro、Shibata Toru
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 76 Pages: 194-201

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2020.07.015

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  • [Journal Article] Correlation of Pathological Complete Response With Tumor Volume Reduction During Neoadjuvant Chemoradiotherapy in Lung Cancer2020

    • Author(s)
      TAKAHASHI SHIGEO、GO TETSUHIKO、ANADA MASAHIDE、KINOSHITA TOSHIFUMI、NISHIDE TAKAMASA、YOKOMISE HIROYASU、SHIBATA TORU
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 40 Issue: 8 Pages: 4327-4330

    • DOI

      10.21873/anticanres.14435

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  • [Journal Article] Changes and prognostic impact of inflammatory nutritional factors during neoadjuvant chemoradiotherapy for patients with resectable and borderline resectable pancreatic cancer2020

    • Author(s)
      Oshima Minoru、Okano Keiichi、Suto Hironobu、Ando Yasuhisa、Kamada Hideki、Masaki Tsutomu、Takahashi Shigeo、Shibata Toru、Suzuki Yasuyuki
    • Journal Title

      BMC Gastroenterology

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 423-423

    • DOI

      10.1186/s12876-020-01566-8

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  • [Journal Article] Differences in gross tumor volumes for pancreatic cancer: A comparison of ungated positron emission tomography and contrast-enhanced four-dimensional computed tomography.2019

    • Author(s)
      Takahashi S, Anada M, Kinoshita T, Nishide T, Shibata T
    • Journal Title

      Jpn J Radiol.

      Volume: 37 Issue: 4 Pages: 336-340

    • DOI

      10.1007/s11604-019-00812-8

    • NAID

      50013208195

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  • [Journal Article] Comparison Between Stereotactic and Conventional Radiotherapy for Solitary Lung Tumor After Resection of Lung Cancer.2019

    • Author(s)
      Takahashi S,Go T,Anada M,Kinoshita T,Nishide T,Yokomise H,Shibata T
    • Journal Title

      Anticancer Res.

      Volume: 39 Issue: 6 Pages: 2957-2962

    • DOI

      10.21873/anticanres.13426

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  • [Journal Article] Efficacy of combined modality therapy with sorafenib following hepatic arterial injection chemotherapy and three ;dimensional conformal radiotherapy for advanced hepatocellular carcinoma with major vascular invasion.2019

    • Author(s)
      Nomura T,Tani J,Deguchi A,Nakahara M,Oura K,Tadokoro T,Fujita K,Mimura S,Sakamoto T,Morishita A,Yoneyama H,Kobara H,Sanomura T,Nishiyama Y,Okano K,Suzuki Y,Takahashi S,Shibata T,Tsutsui K,Himoto T,Masaki T
    • Journal Title

      Mol Clin Oncol.

      Volume: 11 Pages: 447-454

    • DOI

      10.3892/mco.2019.1920

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  • [Journal Article] The predictors and patterns of the early recurrence of pancreatic ductal adenocarcinoma after pancreatectomy: the influence of pre- and post- operative adjuvant therapy[Suto H,Okano K,Oshima M,Ando Y,Takahashi S,Shibata T,Kamada H,Kobara H,Masaki T,Suzuki Y2019

    • Author(s)
      Suto H,Okano K,Oshima M,Ando Y,Takahashi S,Shibata T,Kamada H,Kobara H,Masaki T,Suzuki Y
    • Journal Title

      BMC Surg.

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 186-186

    • DOI

      10.1186/s12893-019-0644-z

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  • [Journal Article] Respiratory motion of lymph node stations in pancreatic cancer: Analyses using contrast-enhanced four-dimensional computed tomography2018

    • Author(s)
      Takahashi Shigeo、Anada Masahide、Kinoshita Toshifumi、Shibata Toru
    • Journal Title

      Radiotherapy and Oncology

      Volume: 128 Issue: 3 Pages: 569-574

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2018.05.007

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  • [Journal Article] Definitive concurrent chemoradiotherapy in a patient with stage IV non-small cell lung cancer due to cervical lymph node metastases2018

    • Author(s)
      Takahashi Shigeo、Tarumi Shintaro、Nakano Jun、Fujiwara Atsushi、Anada Masahide、Kinoshita Toshifumi、Go Tetsuhiko、Yokomise Hiroyasu、Shibata Toru
    • Journal Title

      International Cancer Conference Journal

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 131-133

    • DOI

      10.1007/s13691-018-0335-0

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  • [Journal Article] Two-step Intensity-modulated Radiation Therapy for Oropharyngeal Cancer: Initial Clinical Experience and Validation of Clinical Staging2018

    • Author(s)
      Tatebe H, Doi H, Ishikawa K, Kawakami H, Yokokawa M, Nakamatsu K, Kanamori S, Shibata T, Kitano M, Nishimura Y.
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 38 Issue: 2 Pages: 979-986

    • DOI

      10.21873/anticanres.12312

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  • [Journal Article] A Prospective Phase II Trial of Neoadjuvant S-1 with Concurrent Hypofractionated Radiotherapy in Patients with Resectable and Borderline Resectable Pancreatic Ductal Adenocarcinoma2017

    • Author(s)
      Okano Keiichi、Suto Hironobu、Oshima Minoru、Maeda Eri、Yamamoto Naoki、Kakinoki Keitaro、Kamada Hideki、Masaki Tsutomu、Takahashi Shigeo、Shibata Toru、Suzuki Yasuyuki
    • Journal Title

      Annals of Surgical Oncology

      Volume: 24 Issue: 9 Pages: 2777-2784

    • DOI

      10.1245/s10434-017-5921-4

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  • [Presentation] 異なる照射技術を用いた脳定位照射におけるMLC位置誤差が線量分布に与える影響2023

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      片山 博貴, 小畠 巧也, 北岡 幹教, 高橋 重雄, 柴田 徹
    • Organizer
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      木下 敏史, 高橋 重雄, 西出 崇将, 穴田 雅英, 続木 将人, 鶴田 智彦, 金西賢治, 三谷昌弘, 川田昭徳, 柴田 徹
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      日本放射線腫瘍学会 第35回学術大会
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      片山 博貴, 高橋 洋輔, 北岡 幹教, 川崎 宏起, 形見 茉莉萌, 柴田 徹
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    • Author(s)
      Takahashi S;Anada M;Kinoshita T;Kozai S;Nishide T;Shibata T
    • Organizer
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      Takahashi S;Anada M;Kinoshita T;Kozai S;Nishide T;Shibata T
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      高橋 重雄, 穴田 雅英, 木下 敏史, 西出 崇将, 香西 勝平, 柴田 徹
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      高橋 重雄,西出 崇将,續木 将人,片山 博貴,穴田 雅英,木下 敏史,柴田 徹
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      木下 敏史,西出 崇将,穴田 雅英,高橋 重雄,柴田 徹,續木 将人,金西賢治,三谷昌弘,川田昭徳
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      柴田 徹
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      第132回日本医学放射線学会 中国・四国地方会
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      柴田 徹
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      阿部 陽平,内藤 宏仁,宮内 康行,松岡 祐貴,田島 基史,加藤 琢磨,田岡 利宜也,常森 寛行,上田 修史,杉元 幹史,高橋 重雄,柴田 徹
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      第107回日本泌尿器科学会総会
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      Shigeo Takahashi,Takamasa Nishide,Masahide Anada,Toshifumi Kinoshita,Toru Shibata
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      柴田 徹
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      Shigeo Takahashi, Takamasa Nishide, Masahide Anada, Toshifumi Kinoshita, Toru Shibata
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      穴田雅英, 高橋重雄, 常森寛行, 西出崇将, 木下敏史, 杉元幹史, 柴田 徹
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      阿部陽平, 内藤宏仁, 宮内康行, 松岡祐貴, 田島基史, 加藤琢磨, 田岡利宜也, 常森寛行, 上田修史, 穴田雅英, 高橋重雄, 柴田 徹, 杉元幹史
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      平成30年度香川県医学会
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      穴田雅英, 高橋重雄, 常森寛行, 西出崇将, 木下敏史, 杉元幹史, 柴田 徹
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      木下敏史, 西出崇将, 穴田雅英, 高橋重雄, 柴田 徹, 續木将人, 金西賢治, 秦 利之, 川田昭徳
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      Shigeo Takahashi, Tetsuhiko Go, Takamasa Nishide, Masahide Anada, Toshifumi Kinoshita, Hiroyasu Yokomise, Toru Shibata
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      Takahashi S, Okano K, Anada M, Kinoshita T, Suzuki Y, Shibata T.
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      103rd Scientific Assembly and Annual Meeting (Radiological Society of North America)
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      柴田 徹
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      日本放射線腫瘍学会 第30回学術大会
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  • [Presentation] 膵癌に対する術前化学放射線療法における神経叢の線量と局所領域再発に関する検討2017

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      髙橋重雄, 岡野圭一, 穴田雅英, 木下敏史, 鈴木康之, 柴田 徹
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会 第30回学術大会
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      Takahashi S, Go T, Kinoshita T, Yokomise H, Shibata T.
    • Organizer
      18th World Conference on Lung Cancer of the International Association for the Study of Lung Cancer
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  • [Presentation] 教育講演26 医療の質:治療(品質管理・ガイドライン・標準治療)2017

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      柴田 徹
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      Takahashi S, Kinoshita T, Shibata T.
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      Takahashi S, Go T, Kinoshita T, Yokomise H, Shibata T.
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      第76回日本医学放射線学会総会
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      片山博貴, 髙橋重雄, 前田幸人, 大石晃央, 笹川泰弘, 柴田 徹
    • Organizer
      第44回京都放射線腫瘍研究会
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Published: 2017-04-28   Modified: 2024-01-30  

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