体幹部放射線治療における呼吸性移動 －四次元アルゴリズム解析と治療法の標準化－

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10486
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 幡多 政治 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (60285145)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 放射線治療 / 体幹部 / 呼吸性移動 / 呼吸同期

Outline of Annual Research Achievements

呼吸性移動を伴う体幹部の強度変調放射線治療（Intensity-modulated radiation therapy, IMRT）において、治療計画装置に備わるrobust optimization機能の堅牢性について検討した。
擬似的な腫瘍（直径3cmの球体）、肺、脊髄に模したファントムを呼吸同期プラットフォームに固定し、1分間に10回の実際の呼吸に準じた動きで移動させながら、振幅を10mm、15mm、20mmに順次延長して4DCTを撮影した。照射の条件は、強度変調による0度～180度までの時計回りおよび反時計回りの半周2回照射とし、従来のPTVを設定する方法（ITVに5mmマージンを追加したPTV法）と10相の画像によるrobust optimization機能を用いる方法（不確かさ5mmを考慮したrobust法）の2種類について、振幅ごとに最適化を行った。処方線量は48Gy/4回をD95%に規定し、80% isodoseとなるように調整した。その結果、振幅が10mm、15mm、20mmにおいて、呼吸移動を加味したCTV99%で標準化した時のCTV98%は、それぞれPTV法で54.3Gy, 54.3Gy, 54.4Gy、robust法で54.5Gy, 54.4Gy, 54.3Gyとほぼ同等の結果が得られた。また、肺の平均線量は、それぞれPTV法で5.9Gy, 6.3Gy, 7.3Gy、robust法で5.3Gy, 5.7Gy, 7.0Gy、脊髄のD2%はPTV法で8.7Gy, 7.7Gy, 9.1Gy、robust法で7.6Gy, 7.0Gy, 7.1Gyとrobust法でより低い線量に抑えられた。
これらの結果より、robust法の高い堅牢性が示唆された。今後、さらに呼吸条件を変えながらデータを蓄積し、線量の実測を行って検証を進める予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新たに追加した分も含め、十分な基礎実験が必要と考えられたため。

Strategy for Future Research Activity

さらなる呼吸同期に関する基礎的な検証データの蓄積が必要であるため、引き続きファントムと呼吸同期プラットフォームを使った実験を続ける。

Causes of Carryover

本研究に使用してきた放射線治療システムが全面的に更新となり、実験の追加やデータの見直し等が必要になったため。