Development of a new optimization system to mitigate plan complexity for VMAT
| Project/Area Number |
21K15782
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小野 智博 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (90782657)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | VMAT / QA / 最適化 / 機械学習 / QA結果予測 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、複雑な照射技法を伴う強度変調回転放射線治療(Volumetric-Modulated Arc Therapy: VMAT)における計画線量と実測線量との乖離に与える原因を特定すると共に、その克服により照射形状を最適化し、新たなVMAT最適化システムを構築することである。本システムの構築はVMATプランの複雑さを軽減し、効率的な最適化手法として確立され、計画された線量が実線量として患者へ安全かつ適切に照射される放射線治療の提供が可能となることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題のうち、”③最適化手法の有用性評価及びVMAT最適化システムの構築”について前年度に引き続き研究を進めた。”①VMATプランにおける複雑さ指標の解析”および”②複雑さ軽減最適化手法の開発”にて作成したアルゴリズム(T Ono et al. Med Phys 2022)を用いて開発手法の有用性を評価している。また、品質管理基準を下回る症例につき計61門の照射野を選定し、その要因を追求した。治療計画装置における計算線量分布が影響することを評価するため異なる線量計算アルゴリズムとしてEclipse(Varian社製)搭載のanalytical anisotropic algorithm (AAA)とAcuros XB (AXB)、RayStation(RaySearch社製)のcollapsed cone(CC)とphoton MC(pMC)において品質管理基準値 Gamma Passing Rate (GPR)を評価した。実測には多次元検出器であるArcCHECKを用いた。結果としてGPR (3%/2mm)はAAAで93.2±5.8%、AXBで79.1±15.7%、CCで93.2±5.8%、pMCで94.9±4.1%であり、線量計算アルゴリズムによって差が生じることを明らかにし、その成果を報告している(T Ono et al. JACMP 2024)。本研究内容によりVMAT最適化システム作成にあたり計算アルゴリズム毎の特性を理解する助けとなる。また、患者品質管理手法毎に算出されるGPRの系統誤差を算出し、その値を元のGPRに補正することで手法に依存しない統一されたGPRの算出法を提案している。本研究内容につき、学術誌に投稿中である。
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Report
(3 results)
Research Products
(15 results)
