An Integrated Approach for Uncertainty Reduction of DIR-based Dose Accumulation in Adaptive Radiotherapy

• Project/Area Number: 24K10878
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小橋 啓司 北海道大学, 医学研究院, 講師 (70577410)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橋本 孝之 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (60400678) ; 吉村 高明 北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (70807742) ; 西岡 健太郎 北海道大学, 医学研究院, 助教 (80463743)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 適応放射線治療 / 線量合算 / 非線形画像レジストレーション / 最短経路問題 / 放射線治療

Outline of Research at the Start

適応放射線治療における実績線量分布の合算は、TCP/NTCPモデルの高精度化の主要な鍵となる。しかし合算結果の品質検査を医療者の目視確認に頼るしかない現状では、合算線量分布をモデル開発に用いるコンセンサスは得られていない。そこで本研究では合算線量分布の不確かさを定量化する新たな手法を導入し、さらに、全治療日分の合算過程で混入する不確かさを最小化する合算経路最適化アルゴリズムを導く。こうして得られる合算結果が高い再現性で専門科らの目視検査等により妥当と判断されるならば、実績線量分布に基づくアウトカム分析のコンセンサスが得られ、ひいては適応放射線治療の有効性が最大限に引き出されるようになる。