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2018 Fiscal Year Research-status Report

IMRTなど高精度放射線治療に適用する呼吸停止下照射システムの開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17K10481
Research InstitutionKagawa University

Principal Investigator

柴田 徹  香川大学, 医学部附属病院, 教授 (40293857)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywords放射線治療学 / 癌 / 放射線 / 強度変調放射線治療 / 画像誘導放射線治療
Outline of Annual Research Achievements

高精度治療に広く適用可能な呼吸停止下照射システムの開発を目指し、以下の研究を行った。(1)汎用性の高い民生用機器を応用した呼吸波形の送信と受信関する検証(2)医療用リニアックシステムに干渉しない無線接続機構への移行に関する検討(3)被検者(患者)が自らの意志で呼吸停止するための有効な呼吸位相情報のフィードバック機構の検証(4)呼吸停止下での腫瘍位置の再現性の確認、標的体積やリスク臓器の重心位置の偏位と線量分布への影響に関する検証である。
初年度は、民生用CCDカメラ、ウエアラブルディスプレイにより操作室内のディスプレイ画面を受像送信できる様に設定(2019年3月の現時点では有線接続)し、呼吸情報をリアルタイム画像情報として受像できることを確認し、呼吸停止下照射システムとして設定した。既に本学IRBにて承認済みの「息止め法を用いたCT治療計画における腫瘍位置再現性に関する研究」に基づき、同意が得られた初期の11例(肺癌6例/胃悪性リンパ腫(ML)5例)の2018年1月までのデータを測定した。治療計画画像取得に当たって、4D-CTに加えて患者自らディスプレイを視認しつつ呼気/吸気停止でのCTを複数回撮像した。肺癌では原発巣、胃MLでは胃全体のCT画像間での左右/前後/頭尾方向の変位量は、それぞれ肺癌(呼気)0/0/-0.3±0.5mm、(吸気)0±0.6/0.3±1.4/0.3±1.0mm、胃MLでは(呼気)0.2±1.9/0±0.8/2.2±3.0mm、(吸気)0.3±3.1/0±0.8/-1.0±1.8mmであった。この手法での変位量平均は概ね1mm以下と良好であり、特に安静呼気相での標的位置再現性は十分に高いものと考えた。本システムにより、自由呼吸下での標的位置の移動が大きい疾患領域(胸部/上腹部)でより高精度な標的形状に合わせた線量投与が可能となるものと期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

呼吸停止下照射システムの基盤となる呼吸波形を送信するための画像入力や送信、受信を司る機構としてCCDカメラ、ウエアラブルディスプレイシステムの調達が概ね実施済みであり、上述の通り、院内IRB承認済みプロトコールによる応用を実施中である。現在まで肺癌(CTデータのみ)、胃ML(CTデータ、治療実施データ)など順調に症例集積を重ねつつある。システムとしては現在有線接続で運用しており、次の課題としてより取り回しのよい無線化を目指して検討中である。従って、第2年度としてはまず概ね順調に推移しているものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

胃MLに関しては照射直前に呼気停止で撮像したcone beam CTを用いて、胃全体(CTV)の輪郭を治療計画PTVと合わせ込むことで、画像誘導放射線治療(IGRT)を実施することとしているが、実際の停止画像から得られた輪郭情報からCTV/PTVやリスク臓器(肝、腎、腸管、心肺など)の累積線量がシミュレート可能かを検討中である。この過程で、実際のデータとして自由呼吸下で行なっていた従来の放射線治療と今回の新システムとを比較する。標的への照射の確実性のみならず、リスク臓器の線量低減効果を定量的に証明する予定である。
同様に、肺癌症例での呼吸停止下照射を行いたいが、現在当院で肺癌治療に用いる6MV X線照射装置が旧来式であり、このシステムとの接続を予定されていない。本来、平成29年以降で対応する施設更新(建屋改修とリニアック更新購入)を予定していたが、残念なことに病院予算の都合で延期されている。平成32年度予算の獲得に向けて鋭意活動中である。

Causes of Carryover

研究遂行に必要な学会出張や物品購入などに使用したが、結果としてかなりの経費削減がなされた。研究計画自体は順調に遂行できており、経費削減により得られた若干の余剰金を次年度以降の計画において余裕を持った予算計画において使用できると考える。

  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Differences in gross tumor volumes for pancreatic cancer: a comparison of ungated positron emission tomography and contrast-enhanced four-dimensional computed tomography2019

    • Author(s)
      Takahashi S,Anada M,Kinoshita T,Nishide T,Shibata T
    • Journal Title

      Jpn J Radiol.

      Volume: 37 Pages: 336-340

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11604-019-00812-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Respiratory motion of lymph node stations in pancreatic cancer: Analyses using contrast-enhanced four-dimensional computed tomography2018

    • Author(s)
      Takahashi Shigeo、Anada Masahide、Kinoshita Toshifumi、Shibata Toru
    • Journal Title

      Radiotherapy and Oncology

      Volume: 128 Pages: 569~574

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.radonc.2018.05.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Definitive concurrent chemoradiotherapy in a patient with stage IV non-small cell lung cancer due to cervical lymph node metastases2018

    • Author(s)
      Takahashi Shigeo、Tarumi Shintaro、Nakano Jun、Fujiwara Atsushi、Anada Masahide、Kinoshita Toshifumi、Go Tetsuhiko、Yokomise Hiroyasu、Shibata Toru
    • Journal Title

      International Cancer Conference Journal

      Volume: 7 Pages: 131~133

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s13691-018-0335-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] IMRT for head and neck cancers: adaptive treatment planning2019

    • Author(s)
      SHIBATA Toru
    • Organizer
      IAEA-RCA-CC International Training Course on Advanced Radiation Therapy
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高齢者のがん治療を考える ~放射線治療の役割~2019

    • Author(s)
      柴田 徹
    • Organizer
      第24回都道府県がん診療連携拠点病院研修セミナー
  • [Presentation] Feasibility of Hippocampal Dose-volume Parameters Associated with Memory Decline in Volumetric Modulated Arc Therapy for Supratentorial Tumors2018

    • Author(s)
      Shigeo Takahashi, Takamasa Nishide, Masahide Anada, Toshifumi Kinoshita, Toru Shibata
    • Organizer
      American Society for Radiation Oncology 60th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 前立腺癌に対する密封小線源永久挿入療法における連結および非連結シードの挿入時と 1 ヶ月後の線量比較2018

    • Author(s)
      穴田雅英, 高橋重雄, 常森寛行, 西出崇将, 木下敏史, 杉元幹史, 柴田 徹
    • Organizer
      日本泌尿器腫瘍学会 第4回学術集会
  • [Presentation] 非小細胞肺癌に対する術前化学放射線療法中の腫瘍体積縮小と病理学的完全奏功に関する検討2018

    • Author(s)
      高橋重雄, 呉 哲彦, 横見瀬裕保, 柴田 徹
    • Organizer
      第59回日本肺癌学会学術集会
  • [Presentation] 当院における前立腺密封小線源療法の治療成績2018

    • Author(s)
      阿部陽平, 内藤宏仁, 宮内康行, 松岡祐貴, 田島基史, 加藤琢磨, 田岡利宜也, 常森寛行, 上田修史, 穴田雅英, 高橋重雄, 柴田 徹, 杉元幹史
    • Organizer
      平成30年度香川県医学会
  • [Presentation] Visual feedback法を用いた呼吸停止時の標的位置再現性に関する検討2018

    • Author(s)
      高橋重雄, 續木将人, 片山博貴, 西出崇将, 穴田雅英, 木下敏史, 柴田 徹
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会 第31回学術大会
  • [Presentation] 前立腺癌密封小線源永久挿入療法における直腸有害事象に関する後方視的検討2018

    • Author(s)
      穴田雅英, 高橋重雄, 常森寛行, 西出崇将, 木下敏史, 杉元幹史, 柴田 徹
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会 第31回学術大会
  • [Presentation] DIRを用いたPET/CTの治療計画への適応:ソフトウェア間の比較2018

    • Author(s)
      片山博貴, 高橋重雄, 前田幸人, 大石晃央, 小畠巧也, 笹川泰弘, 柴田 徹
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会 第31回学術大会
  • [Presentation] 香川大学附属病院で腔内照射を施行した子宮頸癌根治放射線治療症例の後方視的検討2018

    • Author(s)
      木下敏史, 西出崇将, 穴田雅英, 高橋重雄, 柴田 徹, 續木将人, 金西賢治, 秦 利之, 川田昭徳
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会 第31回学術大会
  • [Presentation] Correlation of Tumor Volume Reduction During Neoadjuvant Chemoradiotherapy with Pathological Complete Response of Lung Cancer2018

    • Author(s)
      Shigeo Takahashi, Tetsuhiko Go, Takamasa Nishide, Masahide Anada, Toshifumi Kinoshita, Hiroyasu Yokomise, Toru Shibata
    • Organizer
      IASLC 19th World Conference on Lung Cancer
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨転移に対し外照射を施行した孤立性線維性腫瘍(SFT)/血管周囲細胞腫(HPC)の1例2018

    • Author(s)
      穴田雅英, 大北仁裕, 岡田真樹, 畠山哲宗, 坂本鉄平, 佐野村隆行, 西出崇将, 木下敏史, 髙橋重雄, 柴田 徹
    • Organizer
      第130回日本医学放射線学会中国・四国地方会
  • [Presentation] 頭頸部扁平上皮癌高用量CDDP併用放射線療法におけるがん薬物療法専門医介入の後方視的検討2018

    • Author(s)
      大北仁裕, 森 照茂, 岸野毅日人, 村上あきつ, 奥山浩之, 西内崇将, 高橋重雄, 柴田 徹, 星川広史, 辻 晃仁
    • Organizer
      第42回日本頭頸部癌学会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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