| Project/Area Number |
21K07692
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Takeda Ken 東北大学, 医学系研究科, 教授 (60312568)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角谷 倫之 東北大学, 大学病院, 助教 (20604961)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 放射線治療 / 適応放射線治療 / 頭頚部癌 / ラジオミクス特徴量 / 頭頚部がん / 解剖学的変化 / 適応型再治療計画 |
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| Outline of Research at the Start |
頭頸部がんに対する放射線治療期間中のがん病変の縮小や正常組織の反応に起因する解剖学的変化に適宜対応し精度の高い照射と正常組織への過剰線量照射回避を可能とする適応放射線治療が注目されているが、施行する時期や回数および医療従事者の労力の点等から優先するべき症例の選択が課題である。頭頸部がんにおいては適応放射線治療の中でも適応型再放射線治療計画が重要と考えられる。放射線治療開始前の医用画像上におけるがん病変のラジオミクス特徴量と臨床情報から機械学習を用いて照射期間中の解剖学的変化を予測することで適応型再放射線治療計画を行う時期と回数を含め効率よく適応型再放射線治療計画を行うための後方視的調査を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
Adaptive radiation therapy (ART), which responds appropriately to anatomical changes during radiotherapy for head and neck cancer and delivers appropriate irradiation to the lesion and avoids excessive irradiation to normal tissue, requires careful consideration of the timing, frequency, and priority of ART. One of the challenge is to select appropriately the targeted cases of ART. Based on the radiomics of cancer lesions on medical images and clinical information before the start of treatment, the head and neck volume reduction during the irradiation period is predicted and used to select ART cases. This retrospective study suggest that changes in head and neck volume can be predicted using a model based on clinical factors and radiomics features of gross tumor volume, indicating the possibility of assisting in the selection of ART priority cases for head and neck cancer. This result was reported in the academic journal.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
頭頚部癌の放射線治療期間内に線量分布上、軽視できない解剖学的変化を来すことがある。対策として治療計画を適宜修正する適応放射線治療(adaptive radiotherapy: ART)の有用性が提唱されているが全症例に対して行うのは困難であり、ART優先症例を事前に特定することが重要である。然し、ARTの優先症例特定や最適な施行時期等については不明な点が多い。本研究では、照射期間中の頭頚部体積変化に着目し、臨床情報と肉眼的腫瘍体積のラジオミクス特徴量を組み合わせたモデルにより、頭頸部体積が著しく縮小する症例を予測できる可能性を示した。本成果は頭頚部癌に対するART優先症例選択の一助となり得る。
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