高精度放射線治療における投与線量検証の患者個別化とその有用性に関する研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K21060
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 加茂前 健 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (60706282)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 三次元造形 / 患者模擬ファントム

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、平成27年度に基盤構築を行った、3次元プリンタを用い高精度放射線治療の線量検証に対応した患者模擬ファントムを作成するシステムに対し、造形精度の改善、ガラス線量計挿入のための前処理、ガラス線量計による線量測定、頭頸部ファントムとの線量比較を行い、現状の課題を明確なものとした。
1. 造形精度改善には、CT画像データから造形のための3次元ボリュームデータを作成する際のパラメータ最適化を実施した。また、造形材料を変更し、冷却の際の歪み量が小さい材質を選択した。
2. 3次元プリントした造形物は縮小傾向にあることから、線量計を挿入する穴の形状は、その縮小量を考慮する必要がある。線量計挿入のための最適な穴形状を決定するために、穴の直径を変化させたテスト用3次元ボリュームデータを数種類作成し、実際に造形したテストモデルと、ガラス線量計の外形が合致するパターンを決定した。
3. 改善した造形用データから、ガラス線量計挿入のための領域を差し引き、そのデータを用いて新たに患者模擬ファントムの造形を実施した。造形された患者模擬ファントムにガラス線量計を挿入し、基本的な固定1門ビーム、および臨床的な強度変調回転照射プランを照射し、線量測定を実施した。
4. 造形データの基に使用している頭頸部ファントムに対しても同様にガラス線量計を挿入し線量測定を実施し、両ファントムの線量を比較した結果、線量の誤差は、おおむね3%以内であった。
人体の解剖構造が再現された頭頸部ファントムに対し、おおよそ同等の結果が3次元プリント患者模擬ファントムで得られた。放射線との相互作用において骨に近似しうる造形基材の開発が課題であると考えるが、本研究課題の目的を達成するための基盤システム構築としては、十分に満足のいく成果が示された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成27年度に生じた課題を改善し、本年度の目的であった患者模擬ファントムを用いた投与線量検証システムの評価を行った。臓器別線量解析ソフトウェアの開発に着手しており、計画よりやや遅延している項目もあるが、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

臓器別線量解析ソフトウェアの開発を進め、これまでの研究成果を論文にまとめ本研究課題の総括を行う。

Causes of Carryover

成果報告のための論文執筆が進行中であり、そのための経費を次年度へ持ち越すため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

論文執筆および掲載に必要となる経費として使用する。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of Stochastic Noise and Post-irradiation Density Growth for Reflective-type Radiochromic Film in Therapeutic Photon Beam Dosimetry (2016)
  • Author(s): Takeshi Kamomae, Masataka Oita, Naoki Hayashi, Motoharu Sasaki, Hideki Aoyama, Hiroshi Oguchi, Mariko Kawamura, Hajime. Monzen, Yoshiyuki Itoh, Shinji Naganawa
  • Journal Title: Physica Medica: European Journal of Medical Physics Volume: 32 (10) Pages: 1314-1320
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2016.07.091
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Late Rectal Toxicity from Image-guided Intensity Modulated Radiotherapy for Prostate Cancer (2016)
  • Author(s): Sayo Maki, Yoshiyuki Itoh, Seiji Kubota, Tohru Okada, Rie Nakahara, Junji Ito, Mariko Kawamura, Takeshi Kamomae, Shinji Naganawa, Yasushi Yoshio, Momokazu Gotoh, Mitsuru Ikeda
  • Journal Title: Anticancer Research Volume: 36 (6) Pages: 2967-2973
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Relationship between prostate volume changes and treatment duration of neoadjuvant androgen deprivation during intensity-modulated radiation therapy for Japanese patients with prostate cancer (2016)
  • Author(s): Masashi Tomida, Kuniyasu Okudaira, Takeshi Kamomae, Hiroshi Oguchi, Yoshikazu Miyake, Kazuo Yoneda, Yoshiyuki Itoh
  • Journal Title: Nagoya Journal of Medical Science Volume: 78 (3) Pages: 313-321
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Development of a patient-specific QA system by three-dimensional printing technique (2016)
  • Author(s): Takeshi Kamomae, Hidetoshi Shimizu, Takayoshi Nakaya, Takashi Mukouyama, Kuniyasu Okudaira, Yoshikazu Miyake, Masataka Komori, Hiroshi Oguchi, Yoshiyuki Itoh, Shinji Naganawa
  • Organizer: 22nd International Conference on Medical Physics
  • Place of Presentation: Bangkok (Thailand)
  • Year and Date: 2016-12-09 – 2016-12-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] CLINICAL ADVANTAGES OF A ROBOTIC RADIOSURGERY SYSTEM EQUIPPED WITH A MULTI-LEAF COLLIMATOR IN PROSTATE STEREOTACTIC BODY RADIATION THERAPY (2016)
  • Author(s): Masashi Tomida, Junji Suzuki, Hironori Takahashi, Kyohei Hamajima, Takeshi Kamomae, Yoichi Ohashi, Hiroshi Oguchi, Takahito Okuda
  • Organizer: 22nd International Conference on Medical Physics
  • Place of Presentation: Bangkok (Thailand)
  • Year and Date: 2016-12-09 – 2016-12-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] MAGICゲル線量計の容器サイズに起因する感度変化の補正 (2016)
  • Author(s): 小島優芽, 田淵麻香, 小口 宏, 奥平訓康, 加茂前健, 櫻井康雄, 小森雅孝
  • Organizer: 第5回3次元ゲル線量計研究会
  • Place of Presentation: 京都大学宇治キャンパス（京都府宇治市）
  • Year and Date: 2016-12-03 – 2016-12-04
• [Presentation] 名古屋大学におけるMAGICゲル線量計のR2値の変動 (2016)
  • Author(s): 田中沙弥, 小島優芽, 田淵麻香, 小口 宏, 奥平訓康, 櫻井康雄, 加茂前健, 小森雅孝
  • Organizer: 第5回 3次元ゲル線量計研究会
  • Place of Presentation: 京都大学宇治キャンパス（京都府宇治市）
  • Year and Date: 2016-12-03 – 2016-12-04
• [Presentation] 甲状腺機能亢進症の131I内用療法における吸収線量測定の基礎的検討 (2016)
  • Author(s): 柳 秀輝, 阿部真治, 藤田尚利, 櫻木庸博, 加茂前健, 清水秀年, 小森雅孝, 小芝有美子, 本田将之, 国本啓太, 加藤克彦
  • Organizer: 第36回日本核医学技術学会総会学術大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2016-11-03 – 2016-11-05
• [Presentation] Development of a patient-specific QA system by three-dimensional printing technique (2016)
  • Author(s): Takeshi Kamomae, Hidetoshi Shimizu, Takayoshi Nakaya, Takashi Mukouyama, Kuniyasu Okudaira, Yoshikazu Miyake, Masataka Komori, Hiroshi Oguchi, Yoshiyuki Itoh, Shinji Naganawa
  • Organizer: 第112回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県宜野湾市）
  • Year and Date: 2016-10-08 – 2016-10-10
• [Presentation] PHITSを用いた放射線治療用電子線に対する金属粉含有機能紙の遮蔽性能評価 (2016)
  • Author(s): 加茂前健, 門前一, 川村麻里子, 奥平訓康, 中谷隆佳, 向山隆史, 末澤正太郎, 川端文隆, 杉田和真, 三宅良和, 小口宏, 伊藤善之, 長縄慎二
  • Organizer: PHITS研究会
  • Place of Presentation: TKP熱海研修センター（静岡県熱海市）
  • Year and Date: 2016-09-19 – 2016-09-19
• [Presentation] Dose Impact of Rectal Gas on Prostate VMAT (2016)
  • Author(s): Motoharu Sasaki, Hitoshi Ikushima, Masahide Tominaga, Tetsuya Kawashita, Takeshi Kamomae, Ryota Bando, Kanako Sakuragawa, Masataka Oita.
  • Organizer: 2016 AAPM Annual Meeting
  • Place of Presentation: Washington, D.C. (USA)
  • Year and Date: 2016-07-31 – 2016-08-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The influence of container size on polymer gel dosimetry (2016)
  • Author(s): Yume Kojima, Takayuki Miyachi, Hiroshi Oguchi, Kuniyasu Okudaira, Takeshi Kamomae, Yasuo Sakurai, Masataka Komori
  • Organizer: 第111回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-04-14 – 2016-04-17