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A study of the clinical utility for the practical use of the radiotherapy using CT pulmonary ventilation imaging

Research Project

Project/Area Number 18J22704
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Medical Physics and Radiological Technology
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

宮川 真  東京女子医科大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords放射線治療(光子) / 肺 / Computed Tomography / Ventilation imaging / 肺構造模擬ファントム / Deformable Registration / Ventilation Imaging / Deformable Image Registration
Outline of Annual Research Achievements

本申請者は呼吸に関わる肺内の高機能領域を避けて照射することで、主たる呼吸機能を担っている領域を保護することで副作用を減らすFunctional radiotherapy(F-RT)という技術に着目し、F-RTの中核を担うCT肺換気機能イメージング(CTVI)に関する研究を行ってきた。
これまでに、そのCTVIを臨床利用に展開するために、①品質管理(Quality Assurance:QA)肺構造模擬ファントムの設計・開発、②Deformable Image Registration (DIR)パラメータがCTVIに及ぼす影響、③各病院に導入されている市販のDIRソフトウェアによるCTVIの比較、④CTVI作成システムの開発を行い、これらの結果は第32回高精度放射線外部照射部会学術大会及び、European Congress of Radiology 2021(ECR)にて発表した。
さらに、Medical Physics(Impact Factor: 2.617)及びPhysica Medica(Impact Factor:2.24)に投稿し、採択された。
本年度は、CTVI作成システム開発のために、ボクセルベースで量子ノイズがCTVIへ及ぼす影響について調査した。はじめに、CT画像に含まれるノイズに着目した。本ファントムを撮影し、画像処理によってノイズをできるだけ抑えた画像と通常の画像からそれぞれCTVIを作成した。CTVI(ノイズ大)におけるJDの平均値と標準偏差は1.09±0.29、CTVI(ノイズ小)におけるJDの平均値と標準偏差は1.34±0.27であり、マンホイットニーのU検定では、p値は0.01以下となり、有意差を示したことから、量子ノイズを含むCTVIは肺換気機能を過小評価している可能性を示唆した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Evaluation of deformation parameters for deformable image registration-based ventilation imaging using an air-ventilating non-rigid phantom2018

    • Author(s)
      Miyakawa Shin、Tachibana Hidenobu、Moriya Shunsuke、Kurosawa Tomoyuki、Nishio Teiji
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 50 Pages: 20-25

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2018.05.016

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and development of a nonrigid phantom for the quantitative evaluation of DIR-based mapping of simulated pulmonary ventilation2018

    • Author(s)
      Miyakawa Shin、Tachibana Hidenobu、Moriya Shunsuke、Kurosawa Tomoyuki、Nishio Teiji、Sato Masanori
    • Journal Title

      Medical Physics

      Volume: 45 Issue: 8 Pages: 3496-3505

    • DOI

      10.1002/mp.13017

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Quality verification of CT ventilation image by voxel-based analysis method using the nonrigid “ventilating” pulmonary phantom2021

    • Author(s)
      宮川真
    • Organizer
      ECR 2021 - European Congress of Radiology
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DIRベース肺換気イメージングのための非剛体ファントムを利用したDIRソフトウェアの比較2019

    • Author(s)
      宮川 真、橘 英伸、守屋 駿佑、西尾 禎治
    • Organizer
      第32回日本放射線腫瘍学会高精度放射線外部照射部会学術大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of deformation parameters on deformable image registration mapping of simulated pulmonary ventilation using a new non-rigid ventilating phantom2018

    • Author(s)
      Shin Miyakawa, Hidenobu Tachibana, Shunsuke Moriya, Teiji Nishio
    • Organizer
      AAPM 60th Annual Meeting & Exhibition
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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