スポットスキャニング陽子線治療におけるハイブリッド型IGRTの基礎検討

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K19222
• Research Institution: Kanagawa Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 松崎 有華 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所), その他部局等, 技師・研究員 (30583083)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 粒子線治療 / 粒子線ラジオグラフィー / 三次元スキャニング照射 / IGRT / IGPT

Outline of Annual Research Achievements

粒子線治療は、照射するエネルギーにより体内で線量を付与する位置が決定するため、従来のX線治療と比較すると腫瘍への集中性がよい一方、腫瘍と周辺臓器との位置関係が変化すると目的以外の位置へ高線量が照射されるリスクがある。そのため呼吸性移動のある体幹部の臓器は治療計画位置から数mmの領域内に位置する場合に照射することで、照射の精度を担保している。しかし、治療計画時の腫瘍と周辺臓器の位置関係を治療毎に再現することは容易ではなく、さらに治療中に呼吸が変化し照射効率が低下することで治療時間が延長し、臓器位置関係が計画位置から乖離することが起こり得る。従来のX線透視画像で体内マーカーなどの位置を治療中に監視する方法では、エネルギーに依存する線量付与する位置、即ち粒子の飛程情報を得ることができないが、エネルギー減衰情報が得られる粒子線ラジオグラフィーがその一手法としてあげられる。しかし、治療中にこれを用いるには、X線透視画像、位置決め画像、in-room CT画像などを補助情報として3次元情報を再構成する必要があり、このアルゴリズム構築を検討した。また、PHITSコードを用いてモンテカルロシミュレーション計算した標的を通過する粒子線の挙動から、位置情報を得る方法を検討した。30年度、従来検出器でのphantomベースの実験を行うため、本センターの体系に合うようモンテカルロシミュレーション結果のチューニングを行い実験準備を進めた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

粒子の飛程情報と複数の画像情報から3次元情報を再構成する手法の構築に時間を要し、当初の実験実施にまで至っていない。

Strategy for Future Research Activity

粒子の飛程情報と複数の画像情報から3次元情報を再構成するアルゴリズム構築を引き続き行い、従来検出器を用いた基礎実験を実施する。また現在解析している呼吸同期患者の照射ログから、呼吸波形の変化の激しい患者でも照射効率を低下させず、臨床的に許容可能な線量分布を得られるマージンを検討しているが、これと同程度のマージンをつけた際、照射効率がどの程度まで向上するかラジオグラフィーを利用する有効性を検証する。

Causes of Carryover

進捗状況の遅れのため、飛程検出のためのプロトタイプ機の製作に至らず次年度使用額が生じた。今年度中に過不足なく使用する予定である。