Development of positioning system by dose distribution

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K19200
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 川嶋 基敬 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (50638989)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 計算精度 / 線量分布 / 画像誘導放射線治療

Outline of Annual Research Achievements

昨年度作成した水等価厚の変化を用いて線量分布を変形するアルゴリズムの検証を行った。定量的な評価を行うためにデジタルでファントムを作成した。ファントム内には肺野や骨と同密度の物体をシフトしたパターンをいくつか作成して、各々のファントムで線量計算を行って本アルゴリズムとの差を定量的に比較した。基本特性を理解するために、10x10の基本照射野の計算と実臨床で用いた固定多門の強度変調ビームを用いた治療計画の線量計算を行った。また、この作業で見つかったアルゴリズム内のバグをデバッグした。
さらに、現状ではVolumetric modulated arc therapy (VMAT)のような超多門照射に対応していくため計算の高速化が必要となる。そのため、計算サーバーを購入して、計算環境を整えた。
作成したアルゴリズムが動くように環境を整えている。
また、本研究の目的となる照射体積の縮小と正常臓器の照射体積の減少の効果を求めるため、放射線治療を行った際に治療前に撮像した毎回のCT画像を用いて評価を行った。今回は重粒子線で用いた前立腺の症例を用いて検証を行った。これらのデータで毎治療前のCT画像で線量計算を行い。各々で計算した結果を非剛体画像レジストレーションを行った。これらの結果により照射体積の減少や正常臓器の線量変化を定量的に求め、本研究の指標によるマージンの減少の指標を求めた。後半に記述した研究により評価方法も確立されたので、放射線治療が適用のある他部位に対しても同様な検証を行っている。