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多分割コリメータ呼吸動体連動可変による超非侵襲放射線追跡照射法の実用化研究

Research Project

Project/Area Number 24601001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field 医学物理学・放射線技術学
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

成田 雄一郎  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30311385)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 畑山 佳臣  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20451487)
川口 英夫  弘前大学, 医学部附属病院, 助教 (20587654)
青木 昌彦  弘前大学, 医学部附属病院, 准教授 (70292141)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords次世代高精度放射線治療 / マーカレス動体追尾照射 / 腫瘍位置予測 / 国際情報交流 / 国際情報交換 / 動体追尾照射
Outline of Annual Research Achievements

汎用型リニアック装置を用いて、多分割コリメータを連続的に駆動しその焦点を腫瘍形状にフィットし続けながら放射線照射を行う動体追尾照射を次世代の高精度放射線治療システムと位置づけ、その基盤技術として、体内の腫瘍近傍に金属マーカを留置していない状態で撮影したX線透視画像から、腫瘍位置および形状を計測する手法を確立した。本技術はマーカレス動体追尾照射を実現する第一歩であり、論文および学会発表で成果報告した。また、実際の動体追尾照射では、腫瘍位置計測から実際の放射線照射までの機械的あるいは電子回路上の駆動制御の関係で遅延が生じることが予想され、放射線を照射しても腫瘍が既に先の位置に移動していることが起こる。これを補うため、呼吸性の周期運動を繰り返す腫瘍位置の位置予測技術の開発を行い一定の成果を得た。さらに、動体中の腫瘍に対し、それに連動し駆動している多分割コリメータ(dMLC)により焦点を腫瘍に合わせて放射線を照射する際の、実施の照射精度について4次元動体ファントムおよび模擬腫瘍を用いて、また計測法としては電離箱線量および放射線フィルム法を用いて行い、追尾遅延が発生した際の腫瘍内の線量影響について評価した。これらについても、その成果を論文および学会発表で報告した。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] A kernel-based method for markerless tumor tracking in kV fluoroscopic images.2014

    • Author(s)
      Zhang X, Homma N, Ichiji K, Abe M, Sugita N, Takai Y, Narita Y, Yoshizawa M.
    • Journal Title

      Phys Med Biol.

      Volume: 7;59 Issue: 17 Pages: 4897-911

    • DOI

      10.1088/0031-9155/59/17/4897

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A time-varying seasonal autoregressive model-based prediction of respiratory motion for tumor following radiotherapy.2013

    • Author(s)
      Ichiji K, Homma N, Sakai M, Narita Y, Takai Y, Zhang X, Abe M, Sugita N, Yoshizawa M.
    • Journal Title

      Comput Math Methods Med.

      Volume: 390325

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Volume registration based on 3-D phase correlation for tumor motion estimation in 4-D CT.2013

    • Author(s)
      Zhang X, Homma N, Abe M, Sugita N, Takai Y, Narita Y, Yoshizawa M.
    • Journal Title

      IEEE Eng Med Biol Soc

      Volume: 5095 Pages: 8-8

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Evaluation of Dosimetric Error in Moving Tumor under Irradiation with Tumor Motion Chasing by dMLC.2013

    • Author(s)
      Y Narita, Y Takai, N Homma, K Ichiji, X Zhang, M Sakai.
    • Organizer
      Varina 2013 Research Partnership Symposium
    • Place of Presentation
      Atlanta/アメリカ
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Dosimetric Impact in Moving Tumor under Irradiation Dose by Chasing its Motion with dMLC.2013

    • Author(s)
      Y Narita, Y Takai, N Homma, K Ichiji, X Zhang, M Sakai.
    • Organizer
      55th AAPM Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Indianapolis/アメリカ
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of Dosimetric Error in Moving Tumor under Irradiation with Tumor Motion Chasing by dMLC2013

    • Author(s)
      Y Narita, Y Takai, N Homma, K Ichiji, M Sakai
    • Organizer
      2013 Varian Research Partnership Symposium
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] Lung Tumor Motion Estimation Using 3-D Phase Correlation for Radiotherapy Treatment2012

    • Author(s)
      X ZHANG, N HOMMA, Y TAKAI, Yuichiro NARITA, et. al.
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2012
    • Place of Presentation
      Akita, Japan
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 3-D Fourier-Based Volumetric Registration for Estimating Intra-Fractional Lung Tumor Motion2012

    • Author(s)
      X Zhang, N Homma, Y Takai, Y Narita, M Yoshizawa, et. al.
    • Organizer
      55th Annual Meeting : The American Association of Physicists in Medicine
    • Place of Presentation
      Charlotte, USA
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] An Extended TIme-Variant Seasonal Autoregressive Model-Based Prediction for Irregular Breathing Motion Tracking2012

    • Author(s)
      K Ichiji, N Homma, M Sakai, Y Narita, et. al.
    • Organizer
      55th Annual Meeting : The American Association of Physicists in Medicine
    • Place of Presentation
      Charlotte, USA
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] Respiratory Motion Prediction for Tumor Following Radiotherapy by using Time-variant Seasonal Autoregressive Techniques2012

    • Author(s)
      K Ichiji, N Homma, M Sakai, Y Takai, Y Narita, et. al.
    • Organizer
      34th Annual International Conference of the IEEE EMBS
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] MLC 可変動体追尾 その 2:追尾遅延に伴う腫瘍内線量誤差の評価2012

    • Author(s)
      成田雄一郎,若生愛奏,本間経康,市地慶,張暁勇,細川洋一郎,高井良尋
    • Organizer
      第25回 日本放射線腫瘍学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] MLC可変動体追尾 その1:4Dファントムの幾何学的駆動精度とMLC同期駆動精度の2012

    • Author(s)
      若生愛奏,成田雄一郎,本間経康,市地慶,張暁勇,細川洋一郎,高井良尋
    • Organizer
      第25回 日本放射線腫瘍学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 高精度放射線治療のための MV X 線画像によるマーカレス腫瘍位置計測法

    • Author(s)
      石川駿介,市地慶,本間経康,張曉勇,高井良尋,成田雄一郎,酒井正夫,阿部誠,杉田典大,吉澤誠
    • Organizer
      計測自動制御学会東北支部第279回研究集会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 尾放射線治療のための高速な肺腫瘍位置変動計測法

    • Author(s)
      澁澤直樹,市地慶,張暁勇,本間経康,髙井良尋,成田雄一郎,石原恵太 酒井正夫,阿部誠,杉田典大,吉澤誠
    • Organizer
      計測自動制御学会東北支部第279回研究集会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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