2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K12397
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
水田 正弘 北海道大学, 情報基盤センター, 教授 (70174026)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊達 広行 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (10197600)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | Therapeutic Window / 腫瘍制御確率 / 正常組織障害発生確率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初より計画していた非均一な放射線照射に関する臓器または腫瘍の生存に関する指標であるIBED (Integral Biological Effective Dose) とASF (Average Survival Fraction) の比較に関しては、シンプルな数学モデルにおける評価を完了することができた。さらに、実際のDVH (Dose Volume Histogram)を用いた比較を実施した。これらの検討により、IBEDよりもASFの方が妥当であることが示された。これは、臨床からも自然な結果となっている。
また、新たなTherapeutic Windowの概念を構築することができた。従来のTherapeutic Windowでは、1つのパラメータ（総線量など）のみに注目し、治療効果と副作用の観点から利用可能な領域（区間）を求めるものであった。しかし、放射線治療においては総線量のみならず、照射回数、各回の照射線量、患者の個人差など多くのパラメータがある。これらを考慮するために、多次元空間におけるTherapeutic Windowを考案した。これにより、腫瘍制御確率(TCP; Tumor Control Probability)および正常組織障害発生確率(NTCP; Normal tissue complication probability)の柔軟なモデル構築が可能になった。特に、NTCPのモデルとして最近、注目されている確率モデルの意味付けが可能になり、その性能の限界、改良への指針を得ることができる。
重粒子線や陽子線による放射線治療の有効性の評価は社会的に重要な課題である。その基本的理論としてTCPおよびNTCPの適切なモデル化がある。その発展に資する研究となっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度の大きな成果として、新たなTherapeutic Windowの概念を構築したことがあげられる。これにより、腫瘍制御確率(TCP)および正常組織障害発生確率(NTCP)の柔軟なモデル構築が可能になった。特に、NTCPのモデルとして最近、注目されている確率モデルの意味付けが可能になり、その性能の限界、改良への指針を得ることができる。
また、当初より計画していたIBEDとASFの比較に関しては、シンプルな数学モデルにおける評価を完了することができた。さらに、実データを用いた比較を実施した。これは、臨床の観点からも自然な結果となっている。
以上により、当初の計画以上の成果を得ることができたと判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の成果を基に、適切な照射計画を構築するための理論構築を継続する。特に、TCPおよびNTCPのモデルの妥当性を詳細に検討するとともに、その可視化などの方法を構築する。最終的には動的な治療計画の可能性についても研究する。
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| Causes of Carryover |
本年度は、理論的研究の推進が中心となったため、物品の購入および旅費の執行が少なかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国際会議などで研究成果を発表する予定である。また、必要な物品購入の計画をたてている。
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