体温を利用した新しい体表面画像誘導放射線治療に関する研究

Research Project

Project/Area Number	23K14842
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research Institution	Kagawa University
Principal Investigator	片山博貴香川大学, 医学部附属病院, 技術職員 (70925148)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	放射線治療 / 体表面画像誘導 / 体温 / サーモグラフィー / 体表面画像誘導放射線治療
Outline of Research at the Start	光学カメラにサーマルカメラを組み合わせた新しいSGRTシステムについて、体温（温度）が位置検出に及ぼす影響を明らかにする。初めに、ファントムとサーモグラフィーカメラを使用し、体表面温度と位置検出の関係性を解明する。次に、乳房照射を対象として本システムが検出する位置情報とX線画像から得られた位置情報を比較し、体表面位置の検出精度を評価する。最後に、治療中の固定具の温度変化を測定し、位置検出との関係を明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	研究初年度は、体温を利用した体表面画像誘導放射線治療装置（ExacTrac Dynamic：EXTD）の、体表面温度と位置検出精度の関係をファントムを用いて調査した。温度調節可能なヒートパッドを骨盤ファントム上に配置し、腹部の体表面を模擬した。EXTDの位置モニタリングエリアはヒートパッド表面に設定し、以下の2点について調査した。１．表面温度変化と位置検出の関係を調査した。温熱パッドの電源OFFの状態で位置モニタリングを開始し、途中で電源をONにした。表面温度の上昇をサーモグラフィーカメラで測定し、検出されるモニタリングエリアの位置誤差との関係を求めた。２．温度分布の違いによる位置検出精度への影響を調査した。表面温度一定（温熱パッドの電源OFF：24℃室温一定の温度分布）と温度変化あり（温熱パッド電源ON：28－36℃）の異なる2種類の体表面温度を作成した。それぞれの体表面温度において、動態プラットフォーム上にファントム乗せ、前後方向に移動させた。EXTDが検知するモニタリングエリアの移動量と動かしたファントムの移動量を比較した。結果１は、表面温度が0.5℃変化すると、モニタリングエリアに1mmを超える動きが生じたと検知した。そのため、温度変化が小さい安定した領域（0.5℃以下）をモニタリングエリアに設定する必要があることが明らかになった。結果２は、どちらの体表面温度分布でもファントムの移動量に対して0.2mm以内で一致した。したがって、温度が安定していれば動きを正しく検知することが可能であることが明らかとなった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究初年度は、ファントムを使用してExacTracDynamicシステムの基礎的な特性を明らかにすることを目的とした。予定どうり、実験のためのヒートパッドやサーモグラフィーカメラを購入し、実験を遂行し成果を得ることができた。
Strategy for Future Research Activity	2年目は、当初の予定どうり、臨床データを使用してExacTracDynamicシステムの位置検出精度を明らかにする。具体的には、乳房照射に対する位置決め精度を調査する。現在、倫理委員会審査中であり、承認され次第、データ解析を進める。また、ファントム実験で得られた研究成果について、学会発表と論文発表を実施する。