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2019 Fiscal Year Research-status Report

IVR被ばくのリアルタイム線量管理システムの開発

Research Project

Project/Area Number 18K07646
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

古徳 純一  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (70450195)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芳賀 昭弘  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (30448021)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsモンテカルロ線量計算 / 複合現実 / 仮想現実 / IVR
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,インターベンショナルラジオロジー(IVR)の分野における被ばくのリアルタイムでの線量管理である.IVRは,広く動脈などの手術に用いられているが,使用する線量が,放射線診断などに比べて圧倒的に高いにもかかわらず,放射線を知覚できないためか,患者のみならず,術者の被ばく線量も高い傾向にあるという問題がある.今年度は,以下の点を遂行した.
1.IVR用の線量可視化VRシステムのプロトタイプ完成:IVR用のバーチャルリアリティを利用したリアルタイム線量可視化システムをブラッシュアップし,完成させた.このシステムは,計算量の膨大な空間線量に関しても,事前にスーパーコンピュータ上で計算済みの線量マップを補完することでリアルタイムの応答を可能にしている.
2.IVR用の線量可視化システム論文受理:上記のシステムの内容を,IntervantionalRaioloy誌に投稿し,受理された.
3.IVR用の線量可視化複合現実システムのプロトタイプ完成:リアルタイムモンテカルロシミュレーションの技術を用いて,術中に患者に照射しているX線のリアルタイム線量を術者の視野内にヘッドマウントディスプレイを通じて映し出し,空間中のリアルタイム線量も視野内に線量率に比例する球として映し出す,IVR用の複合現実線量可視化システムのプロトタイプを完成させた.この研究をIVRの国際的なトップカンファレンスであるCardiovascular and Interventional Radiological Society of Europeで発表し,Cum Laudeを受賞した.
4.IVR用の複合現実を利用した線量可視化システムの特許出願;上記のシステムに対しての国内特許の出願をおこなった.
上記の発表を,論文8件(査読付き論文6件),学会発表9件(招待講演3件,国際学会2件),特許出願1件として発表した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

複合現実のプロトタイプ開発は完成の段階を迎え,特許出願も終えた.
現在,論文を投稿準備中である.

Strategy for Future Research Activity

IVRの線量可視化システムの複合現実に関する論文の出版を行う.

Causes of Carryover

今年は,旅費として使用予定だった3月の京都での研究会での講演がコロナウィルスの影響で急遽中止になり,未使用額が生じた.次年度は,論文掲載費などに使用する予定である.

Remarks

【受賞】Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe においてCum Laude を受賞.タイトル:Mixed reality for interventional radiology: an intuitive real-time radiation visualization system

  • Research Products

    (21 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] First application of the super-resolution imaging technique using a Compton camera2020

    • Author(s)
      Sato S.、Kataoka J.、Kotoku J.、Taki M.、Oyama A.、Tagawa L.、Fujieda K.、Nishi F.、Toyoda T.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 969 Pages: 164034~164034

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.164034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immersive radiation experience for interventional radiology with virtual reality radiation dose visualization and fast Monte Carlo dose estimation for the visualization2020

    • Author(s)
      Takeshi Takata, Hiroshi Kondo, Masayoshi Yamamoto, Kenshiro Shiraishi, Takenori Kobayashi, Shigeru Furui, Takahide Okamoto, Hiroshi Oba, Jun’ichi Kotoku
    • Journal Title

      Interventional Radiology

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Classification of optical coherence tomography images using a capsule network2020

    • Author(s)
      Tsuji Takumasa、Hirose Yuta、Fujimori Kohei、Hirose Takuya、Oyama Asuka、Saikawa Yusuke、Mimura Tatsuya、Shiraishi Kenshiro、Kobayashi Takenori、Mizota Atsushi、Kotoku Jun’ichi
    • Journal Title

      BMC Ophthalmology

      Volume: 20 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s12886-020-01382-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] First experience of 192Ir source stuck event during high-dose-rate brachytherapy in Japan2020

    • Author(s)
      Kumagai Shinobu、Arai Norikazu、Takata Takeshi、Kon Daisuke、Saitoh Toshiya、Oba Hiroshi、Furui Shigeru、Kotoku Jun’ichi、Shiraishi Kenshiro
    • Journal Title

      Journal of Contemporary Brachytherapy

      Volume: 12 Pages: 53-60

    • DOI

      10.5114/jcb.2020.92401

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] トポロジカルデータ解析の基礎と医療応用2020

    • Author(s)
      古徳 純一
    • Journal Title

      Medical Imaging Technology

      Volume: 38 Pages: 27~32

    • DOI

      https://doi.org/10.11409/mit.38.27

  • [Journal Article] Clear micelle gel dosimeter with nanoclay2019

    • Author(s)
      Hayashi K、Nemoto M、Takanashi T、Kang Y、Togo H、Kotoku J、Kobayashi T、Mihashi M、Hayashi S、Gotoh H
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 1305 Pages: 012040~012040

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1305/1/012040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hepatic tumor classification using texture and topology analysis of non-contrast-enhanced three-dimensional T1-weighted MR images with a radiomics approach2019

    • Author(s)
      Oyama Asuka、Hiraoka Yasuaki、Obayashi Ippei、Saikawa Yusuke、Furui Shigeru、Shiraishi Kenshiro、Kumagai Shinobu、Hayashi Tatsuya、Kotoku Jun’ichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-019-45283-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 特集 診断・放射線治療におけるAIの展開 画像診断でのAIの利用-カプセルネットワークとトポロジカルデータ解析2019

    • Author(s)
      古徳 純一、大山 飛鳥、才川 優輔、辻 拓将、三村 達哉、小林 毅範、白石 憲史郎、古井 滋、大場 洋
    • Journal Title

      臨床放射線

      Volume: 64 Pages: 1021~1027

    • DOI

      https://doi.org/10.18888/rp.0000000945

  • [Presentation] Monte Carlo dose calculation and estimation of second cancer risk by internal body scatter for out-of-field organs from breast radiotherapy2020

    • Author(s)
      Takeshi Takata, Kenshiro Shiraishi, Shinobu Kumagai, Norikazu Arai, Takenori Kobayashi, Hiroshi Oba, Jun’ichi Kotoku
    • Organizer
      第119回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] 健康診断OCT画像のカスケーディングモデルを用いた自動スクリーニング2020

    • Author(s)
      藤森康平、 辻拓将、古徳純一、広田雅和、上野真治、伊藤逸毅、竹山英夫、澤智博、三村達哉、溝田淳
    • Organizer
      第124回日本眼科学会総会
  • [Presentation] Real-time 3D dose visualization in interventional radiology using Mixed Reality technology2019

    • Author(s)
      高田剛志、中林奨、近藤浩史、山本真由、古井滋、白石憲史郎、小林毅範、大場洋、古徳純一
    • Organizer
      第118回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] Mixed reality for interventional radiology: an intuitive real-time radiation visualization system2019

    • Author(s)
      高田剛志、近藤浩史、山本真由、古井滋、小林毅範、白石憲史郎、大場洋、古徳純一
    • Organizer
      Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mixed Reality: Real-time 3D dose visualization for interventional radiology2019

    • Author(s)
      高田剛志、近藤浩史、山本真由、古井滋、白石憲史郎、小林毅範、大場洋、岡本孝英、古徳純一
    • Organizer
      第48回日本IVR学会総会
  • [Presentation] Differentiation of Brain Tumors by Characterization of Non-Contrast-Enhanced MR Images Using Topological Data Analysis2019

    • Author(s)
      J Kotoku, A Oyama , Y Hiraoka , I Obayashi , Y Saikawa , K Shiraishi , S Kumagai , A Haga ,S Furui , H Oba
    • Organizer
      AAPM2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 医療応用のための新しい人工知能技術の開発―カプセルネットワーク,トポロジカルデータ解析,因果推論―2019

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      第8回JBMP放射線治療品質管理・医学物理講習会
    • Invited
  • [Presentation] トポロジカル医用画像解析2019

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      三鷹ネットワーク大学 「東京女子大学寄付講座 数学はこんなに面白い!10 特別編」
    • Invited
  • [Presentation] 機械学習2019

    • Author(s)
      古徳純一
    • Organizer
      JSMP医学物理サマーセミナー2019
    • Invited
  • [Book] 放射線治療AIと外科治療AI2020

    • Author(s)
      藤田 広志、有村 秀孝、諸岡 健一,古徳純一,白石憲史郎
    • Total Pages
      250
    • Publisher
      オーム社
    • ISBN
      978-4-274-22547-5
  • [Book] 放射線計測学2020

    • Author(s)
      齋藤 秀敏、椎山 謙一、岩元 新一郎、古徳 純一、納冨 昭弘、鬼塚 昌彦、橘 昌幸、眞正 浄光、千田 浩一
    • Total Pages
      264
    • Publisher
      共立出版
    • ISBN
      9784320061903
  • [Remarks] 帝京大学医学物理グループホームページ

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/teikyo-mp/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権2020

    • Inventor(s)
      古徳純一,高田剛志
    • Industrial Property Rights Holder
      古徳純一,高田剛志
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-0065

URL: 

Published: 2021-01-27  

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