2017 Fiscal Year Research-status Report

簡便かつ安価なDual-Energy CT用電子密度校正ファントムの開発

Research Project

Project/Area Number	16K09011
Research Institution	Niigata University
Principal Investigator	齋藤正敏新潟大学, 医歯学系, 教授 (40241583)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	electron density / dual-energy CT / treatment planning
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、がんの放射線治療計画における線量分布計算に必要な『電子密度校正用ファントム』を、Dual-energy CTの使用を前提として簡便な構成かつ安価な材料を使い開発することである。本目的達成のため研究期間内に、「簡便かつ安価な電子密度ファントム」を構築し、電子密度が既知の標準物質や人体ファントムの電子密度校正を通して、本ファントムの基本的性能を調べるとともに、放射線治療計画における線量分布計算の精度を検証する。本年度の研究計画項目は、①電子密度ファントムのサイズ変化について、②付加フィルタの影響について、である。①に関して、電子密度ファントムのサイズ変化（直径18cmおよび33cm）によって生ずるビームハードニング効果の「電子密度校正」への影響を調べた。②に関して、X線管への付加フィルタ（スズ）の有無による「電子密度校正」の精度・安定性を調べた結果、サイズ変化や不可フィルタの有無に関係なく、エネルギー差分CT値と電子密度の間に良好な直線関係が成立することが分かった。また、得られた電子密度校正直線を他の１０種類の異なる組織等価ロッドに適用した場合、誤差が約1～2％以内で電子密度を校正できることが判明し、IPEM （Institute of Physics and Engineering in Medicine）Report 81の誤差許容基準内にほぼ収まることが確かめられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初計画していた「電子密度ファントムのサイズ変化の影響」と「付加フィルタの影響」の２点を実施し、「簡便かつ安価な電子密度ファントム」の基本性能を検証できている。
Strategy for Future Research Activity	今後、以下に重点を置き推進する。 ①撮影条件の最適化より確かに放射線治療計画を実行するためのDual-energy CT装置の撮影条件（管電圧，管電流）や電子密度ファントムのサイズやロッド配置などを最適化する。 ②総括３年間の研究結果に基づき，『簡便かつ安価な電子密度ファントム』の臨床上の適用性について総括する．
Causes of Carryover	○理由：昨年度はほぼ計画通り使用し、残額は端数のみである。 ○使用計画：端数残額は次年度使用する予定である。