2016 Fiscal Year Research-status Report

口腔癌3次元画像誘導小線源治療におけるリアルタイム線量評価システムの構築

Research Project

Project/Area Number	16K11534
Research Institution	Osaka Dental University
Principal Investigator	秋山広徳大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (20448111)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉田謙大阪医科大学, 医学部, 講師 (10463291) 山崎秀哉京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50301263) 古妻理之独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 研究員 (00641870) 辻本豊独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 研究員 (90773135) 隅田伊織大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10425431) 門前一近畿大学, 医学部, 准教授 (10611593) 田中英一独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 研究員 (10324774) 武中正京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80626771) 清水谷公成大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (80121820)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	口腔癌 / 小線源治療 / 画像誘導 / 線量実測 / ３Dプリンタ / 蛍光線量計
Outline of Annual Research Achievements	放射線治療は、仮想空間で治療計画を立案するため、実際に意図した線量が投与されているのかが問題となる。本研究は口腔癌小線源治療中の線量実測を目指したものである。まずは精巧なモデルの作成が必要となる。本年度は、3Dプリンタを利用した3次元モデルの作成を目標とした。流れとしては、１、CT・MRIデータの取得、２、上記データに模擬腫瘍を設定、３、３Dプリンタへ出力可能なSTL形式へ変換、４、３Dプリンタへ出力である。１、データの取得ではボランティアによるCT・MRIデータが必要と判断した。研究の実施に先立ち、大阪歯科大学【医の倫理委員会】に対してボランティア撮像の申請を行った。その結果、研究が承認された。さらに予備研究として、CT撮像を行ったファントムのデータを使用した。２、模擬腫瘍の設定では、まず多機能DICOM 3DエディタExpert INTAGE を導入した。ファントムのCT画像DICOMデータをExpert INTAGEに取り込み、２D表示のaxil画像にて、腫瘍相当部位にROIを設定した。腫瘍の形状および大きさとして、長径3cm、短径2cmの楕円形とし、厚みは4cmとした。腫瘍部位としては可動部右側舌縁部、口底正中部、左側頬粘膜中央付近、下口唇中央付近とした。３、３Dプリンタへ出力可能なSTL形式（バイナリ）へ変換では、ROI設定後、内部のくり抜きを行った。これにより、腫瘍部位がくり抜かれた。データをDICOM形式で保存した。その後Expert INTAGEにデータを３D表示で読みこませた。以後、マニュアルに従い、STL形式（バイナリ）で保存した。現在この過程の途中まで進行している。この過程が終了後、４、３Dプリンタへ出力へと移る予定である。３Dプリンタへの出力に関しては、使用する材料や腫瘍部位の確認などが必要なため、本作業は、出力担当者と共同で行う予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 新たに導入したソフトウェアの操作方法の習得に時間を要した。また、模擬腫瘍の設定条件（場所、大きさ、個数）の検討に時間を要したためである。
Strategy for Future Research Activity	ファントムデータを用いた、３Dプリンタでの出力直前まで進展している。今後は、出力担当者と相談の上、まずはファントムの再現を行う。その後、ボランティアデータによる出力を行う。３Dプリンタモデルを用いて、実際の治療方法に準じてアプリケータの刺入を行う。その後、モデルのCT撮影を行い、画像誘導治療計画を作成する。ソフトウェア上で、標的もしくは危険臓器の各点における線量を求める。蛍光線量計を、線量測定点に設置し、実際の線量を計測し、ソフトウェア上で計算された線量と比較する。
Causes of Carryover	3Dプリンタへの出力を実際に行うことができなかったため。それに要する人件費や作成費が支出されなかった。またその後に予定していたアプリケータや蛍光線量計などの物品の購入がまだなされていないため。研究発表ができなかったため、それに要する費用が計上されなかった。
Expenditure Plan for Carryover Budget	３Dプリンタへの出力を行い、その費用として使用する。また、アプリケータや蛍光線量計の購入費用として使用する。学会発表を行う予定であり、その費用として使用する。