2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H04767
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石川 正純 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (80314772)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Gradient法 / フィルム誤差評価 / 線量分布解析 / 高精度放射線治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、放射線治療におけるフィルムを用いた相対線量分布検証測定において、線量勾配を考慮した新しい解析方法を提案し、臨床での強度変調放射線治療の品質保証測定における有用性を評価することである。
本研究では、フィルムによる測定を行うことが必須であり、実際の治療に即した状況で照射を行うためには患者を模擬したファントムが必要となる。本研究では、日本臨床腫瘍研究グループ（JCOG）内にある放射線治療グループの医学物理WGで設計された訪問調査用ファントムを参考に、より広い範囲で測定することを可能とするための頭尾方向に拡張したファントムを設計し、水等価物質を用いて測定用のファントムを製作した。
一方、線量分布解析では、専用のソフトウェアが必要であるため、市販されている線量分布解析ソフトのアドイン開発を行い、Gradient法による解析が可能となった。Gradient法ではフィルムの誤差を解析の中に含ませることができるが、フィルムに付いた小さな傷や汚れなどにより誤差の評価が正確に行えないという問題があった。この問題を解決するために、解析範囲に含まれるフィルムをスキャナで読み取り、画素値ヒストグラムを作成して、統計的に優位に外れた値は傷や汚れであると自動判別できるアルゴリズムを作成した。また、スキャナによる読み取りや照射が不均一な場合にも、誤差を大きくする要因となるため、誤差の成り立ちについて統計学的な考察を行い、緩やかな画素値の勾配がある場合でも真の誤差を推定できる方法を考案し、仮想的に勾配を加えた画像に対して正確に真の誤差値を推定できることを実証した。
製作したファントムおよび開発したアドインソフトを用いて、複数の施設において強度変調放射線治療を想定した照射に対するフィルム測定を行い、Gamma法およびGradient法による解析を実施し、現在解析結果について検証中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度は、研究の準備段階と位置づけ、測定に必要なファントムの製作を完了した。線量分布解析のための新しい解析法であるGradient法で必要となるフィルムの誤差評価方法について一定の成果が得られており、順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
線量分布解析では、専用のソフトウェアが必要であるため、市販されている線量分布解析ソフトのアドイン開発を進めている。現在、市販ソフトウェアへの実装がほぼ完了している段階であるが、市販ソフトウェアではインターフェースが確立している反面、自由度が低い側面もあるため、平成28年度は自作ソフトウェア開発に主眼を置いて新しいアルゴリズムを積極的に取り入れられる研究環境の構築を目指す。また、可能な限り多くの施設で製作したファントムによるフィルム測定を実施し、異なる施設においても画一的な合否判定指標を提示できることを実証する。
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