2018 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of real-time tumor tracking intensity modulated radiotherapy using visual feedback system
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18K07716
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
澁谷 景子 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (50335262)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
椎木 健裕 山口大学, 医学部附属病院, 講師 (30610456)
高橋 昌太郎 山口大学, 医学部附属病院, 講師 (50626364)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ビジュアルフィードバックシステム / 呼吸コーチング / 呼吸同期照射 / 強度変調放射線治療 / 超高線量率照射 / 動体追跡強度変調放射線治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当研究は深部体内の腫瘍における呼吸性移動を視覚化するためのビジュアルフィードバックシステムを開発し、動体追跡強度変調放射線治療への臨床応用を図るものである。 腫瘍の動きを患者が直接、視覚的に認識することで、より高い精度での呼吸コーチングが可能となり、それによって、終末呼気相での同期照射の安定性と治療時間の短縮を得ることが第１の目標である。また、ビーム角度より見た腫瘍とリスク臓器との位置関係が最も有利となる呼吸位相で正確な息止めを行うことができれば、特定のリスク臓器への照射線量を低減することができる。当研究にて開発する呼吸コーチングシステムを動体追跡高線量率照射および強度変調放射線治療と組み合わせることで、高い精度での超選択的放射線治療を実現することが第２の目標である。
我々はこれまでに、患者の体内（腫瘍近傍）に留置した金属マーカの呼吸移動情報として、動体追跡装置にて三次元的座標位置に変換されたデータを用い、それらを操作PCにより信号変換して出力、Bluetooth送信を行うことで、体内マーカの動きをタブレット端末上に可視化することに成功した。また、念のため、Bluetoothが放射線治療システムや心電図モニターなど、他の機器と干渉を来さないことを確認した。
また、操作側PCでは患者の呼吸パターンの変化（ベースラインドリフト）を捉え早めに対応できるよう、マーカの三次元的座標位置を同時に波形表示することとし、音声を用いたコーチングも行えるシステムとした。さらに、患者用のタブレットでは、患者にも容易に理解可能な画面表示となるよう、インターフェイスの改良を重ねている。
現在、これらのシステムを放射線治療用の実機に接続して、ファントムを用いた照射実験を計画している。実際に、体内マーカのX線位置を取得してからタブレットに表示されるまでの遅延時間の影響などを検証する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実臨床での実用化に向けて、分担研究者以外の複数のボランティアにる患者用タブレット端末画面の評価を行ったところ、より分かりやすい表示となるよう、さらなる改良が必要との結論に至った。体内マーカの動きをボールなどの絵に置き換えて、息止めが必要な領域にマーカが位置する間は色を変えるなど、様々な検討を行っており、当初の予定より装置開発のための期間延長が必要となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記インターフェイスの改良と同時に、システムの稼働に関しては、現プロトタイプとファントムを用いた検証を同時並行で行っていく予定である。
これらが解決した時点で、実用化（製品化）に向けてPMDA（医薬品医療機器総合機構）に届け出を行う。
臨床での実用が可能となれば、まず、通常の定位放射線治療における呼吸コーチングの補助的役割として、患者の満足度や治療にかかる時間の変化などの臨床評価を倫理指針に基づき行う予定である。
それらの評価結果をふまえ、動体追跡強度変調放射線療法の臨床研究につき検討を行う。
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| Causes of Carryover |
ファントムを用いた検証を行うためのフィルム、画像処理用のサーバを購入予定。
また、データ解析のための人件費を計上した。
学会や研究会での情報収集を継続して行うと同時に、特許の申請を行った上で、解析結果については、順次、学会や論文での発表を予定している。そのための出張旅費を計上した。
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Research Products
(1 results)
