2019 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 / 呼吸コーチング / 四次元動体追跡照射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺腫瘍に対して，超高速に放射線の照射が可能である超高線量率照射能力を持つ医療用加速器と腫瘍近傍に留置された金属マーカの位置を透視画像を用いてリアルタイムに認識する新しい動体追跡システムを用い，金属マーカが特定の位置に来た時のみ超高線量率で放射線照射を行う超高線量率四次元動体追跡照射の臨床応用を行ってきた．しかし，本治療は，患者の呼吸状態によって治療完遂まで時間を要してしまい，治療のスループットが上がらないのが現状である．本研究では，患者の呼吸状態を安定させ，治療スループット向上を目的とした視覚コーチングシステムを開発した．
本システムは，動体追跡システムが算出した腫瘍近傍に留置された金属マーカの三次元座標情報を基に，治療室外から患者呼吸を確認しながら呼吸抑制のための閾値を決定するコンソールと患者へ呼吸状態をフィードバックするためのタブレットから構成されている．本年度は，コンソールのソフトウェア開発とタブレット画面開発および動体ファントムを用いた各装置の接続試験を行った．
コンソールソフトウェアでは，動体追跡システムから出力されたデータを基に，左右，背腹，頭尾方向のマーカの動きを表示することが可能となり，息止めや同期照射のための閾値を決定することが可能となった．また，タブレットの表示画面は，金属マーカの動きを簡易的に表示するデザインとすることで，患者が簡単に自身の呼吸状態を理解できるシステムになっていると考えられる．また，システムの通信速度は，システム全体の遅延時間は最大で265msとなり，米国医学物理学会が呼吸同期システムの品質管理として推奨している200msよりわずかに大きくなったが，許容範囲であると考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
構想にあった視覚コーチングシステムの構築を完了することができた．
実用化に向けたインターフェイスの開発にはやや遅延が生じたため、次年度に継続して行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本システムにおける臨床有用性について検討していく．具体的には，本システムを臨床応用することにより，患者の呼吸安定性・再現性の向上，治療時間の短縮などを検討する予定である．
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| Causes of Carryover |
システムの構築はほぼ完成しているが、実用化に向けたインターフェイスの開発にやや遅延が生じたため、次年度への繰り越しとなった。また、学会・論文での発表を予定どおりに行うことができなかったため、次年度に行う予定である。COVID-19感染対策により、キャンセルした学会参加、（実機を用いた）打ち合わせ会議も、可能となり次第、行う予定であり、そのための費用を繰り越し計上している。
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