2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of robust optimization method for intensity modulated particle therapy treatment planning
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15K10014
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
寅松 千枝 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (90421825)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 粒子線治療 / スキャニング照射 / ビーム角度 / 最適化 / ロバスト解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
粒子線治療のスキャニング照射は加速器から送られてきた粒子線（ペンシルビーム）を電磁石を用いて方向を調整し、がん病巣を塗りつぶすように照射する技術である。従来の方式に比べて、頭頸部がんなど複雑な形状の腫瘍にも対応できるのがメリットとされる。その一方、ペンシルビームは患者体内の不均質性の影響を受けやすく、位置誤差や動きに対して線量分布が乱れてしまう。本研究では、ビーム経路上における体内不均質性の影響の受けやすさをパラメータ化（Heterogeneity Number：HIインデックス）し、不均質性による最も影響を受けにくいビーム経路を選択することで堅牢性（ロバスト性）の高い治療計画の立案方法の提案をしてきた。さらに、実臨床への導入を目指し、計算速度の高速化、危険臓器への線量制限を考慮したビーム角度の選択法、照射野の組み合わせの最適化を行った。
また、本研究で提案してきたHIインデックスをビームサイズの最適化に応用させ、症例ごとに最適なスポットサイズを選択し、線量分布のターゲット形状との一致度を保ちながらロバスト性の高いプランの立案法を考案した。これらの手法は、過去に粒子線スキャニング照射による治療を受けた10名の実患者のCT画像データを用いて、実際に治療計画を立案することで検証した。その結果、本手法の効果を実証することができた。これらの実績については論文を執筆中である。また日本医学物理学会(JSMP)、米国医学物理学会（The American Association of Physicists in Medicine :AAPM）に演題を投稿し受理されている。
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Research Products
(1 results)
