ノンコプラナ3次元放射線照射における自動最適化に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10670828
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 青木 幸昌 東京大学, 医学部・附属病院, 助教授 (40143474)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 常稔 三菱電機(株), 医療機器応用電子研究所, 部長(研究職) ; 小野木 雄三 東京大学, 医学部・附属病院, 講師 (90233593) ; 中川 恵一 東京大学, 医学部・附属病院, 講師 (80188896)
• Keywords: ノンコプラナ照射 / 3次元治療計画 / 自動最適化 / 線量分布 / インバースアルゴリズム / IMRT

Research Abstract

我が国における原体照射の普及状況および米国でのノンコプラナ照射法の現状と問題点の調査を行った。原体照射施行可能な照射装置の設置および利用状況について、施設とメーカーへのアンケートの準備を行った。その結果、我が国では、ノンコプラナ照射は定位放射線治療において行われる場合がほとんどであるのに対して、米国では、高精度放射線治療の標準的照射技法となっていることが分かった。さらに、米国でのノンコプラナ照射については、治療計画遂行に要する時間および人員に関する調査をインターネットにより行った。
高精度照射法としての原体照射法とノンコプラナ照射法の比較を行った。ターゲット内の線量の均一性および周囲の重要臓器の被曝をDVHを用いて評価した。DVHから、正常臓器の障害発生確率を計算して、各照射法の優劣を比較した。また、陽子線照射やIntensity modulated radiotherapy(IMRT)とノンコプラナ照射の線量分布の比較も併せて行った。
3次元治療計画装置の開発を進め、ノンコプラナ3次元放射線照射における自動最適化のアルゴリズムの基礎的研究を行った。この実現に必要な、インバースアルゴリズムによる最適化を準ニュートン法で行うための、数学的研究を行った。その結果、単純な形状の標的容積、要注意臓器の例では、線量分布の最適化が効率的に施行できた。来年には、CT画像を取込み、実際の臨床症例での最適化アルゴリズムをテストを行う予定である。

Research Products

• [Publications] 青木幸昌 他: "Webブラウザを用いた線量分布画像の観察と管理" 日本医学放射線学会誌. 58. 34-37 (1998)
• [Publications] 青木幸昌 他: "C-MOS型リアルタイムデジタルX線画像検出装置の開発" 日本医学放射線学会誌. 58. 81-85 (1998)
• [Publications] Aoki Y.,et al.: "High dose conformal radiotherapy influenced pattern of failure,but did not improve survival of glioblastoma multiforme" Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.40. 1141-1149 (1998)
• [Publications] Aoki Y.,et al.: "Radiotherapy of bone metastases of a spinal menigeal hemagiopericytona" Strahlentherapie und onkologie. 174. 217-291 (1998)
• [Publications] Aoki Y.,et al.: "Clinical Usefulness of the Management and Delivery of Radiation Dose-Distribution Images Using the Internet" Radiation Medicine.16. 283-287 (1998)
• [Publications] Aoki Y.,et al.: "A single institutional outcome analysis of Gamma Knife radiosurgery for single or multiple brain metastases" Radiation Medicine. (in print).