AR技術による位置合わせと患者の位置変動に追従するBNCT用4D線量評価システムの開発

• Project/Area Number: 25K03491
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related; Basic Section 90140:Medical technology assessment-related; Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section90130:Medical systems-related , Basic Section90140:Medical technology assessment-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 熊田 博明 筑波大学, 医学医療系, 教授 (30354913)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高田 健太 群馬県立県民健康科学大学, 診療放射線学部, 准教授 (10640782) ; 寺下 貴美 群馬県立県民健康科学大学, 診療放射線学部, 准教授 (30506241) ; 中井 啓 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50436284)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2028: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2027: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
• Keywords: ホウ素中性子捕捉療法 / 線量評価 / 患者位置合わせ / 拡張現実 / モンテカルロ計算

Outline of Research at the Start

治療に中性子を使用するBNCTでは、患者の位置合わせにX線透視装置を使用できない。また、照射時間が1時間程度と長く照射中に患者が動いてしまうリスクがあり、腫瘍や周辺臓器に計画通りの線量が付与できない懸念がある。この“照射前”と“照射中”の課題を踏まえ、まず３つの要素技術：AR技術を用いた患者の位置合わせ技術、複数カメラによる患者位置のリアルタイム計測、深層学習による高速モンテカルロ計算技術を開発する。この要素技術を組み合わせて、患者の位置変化をリアルタイムで計測し、変動した位置に対する線量評価を実施する”リアルタイム線量評価”技術を開発し、BNCTの照射精度、線量評価精度の高度化を図る。