2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of estimation system of dosimetric QA for volumetric modulated arc therapy
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18K15545
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小野 智博 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (90782657)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | VMAT / 機械学習 / dosiomics / QA結果予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題のうち、①照射プラン情報の入力特徴量の解析としてA)機器制御情報の入力特徴量の算出について研究成果が海外誌に採択された(T Ono et al. Med Phys 2019)。引き続き研究計画調書に基づき、①照射プラン情報の入力特徴量のうちB)線量分布の特徴量解析を行った。特徴量算出には放射線医学分野で近年注目を浴びているomics解析と線量分布情報を組み合わせたdosiomics解析モデル(dosiomics model)を実施した。解析データには当院で実施したVMAT1200症例以上を対象に、A)機器制御情報の入力特徴量の算出モデル(plan model)で得られた結果と組み合わせたモデル(hybrid model)各々に対し、予測・分類モデルの構築を行った。より強固なモデルを構築するために、解析データをトレーニング群80%、テスト群20%に分けて交差検証を実施した。予測・分類モデルにはXGBoostを用いた。線量分布全体の質を評価する相対線量評価としてガンマ解析2%/2mmパス率の評価及び分類能として(Area Under Curve:AUC)の解析を行った。
ガンマ2%/2mmパス率の予測精度(平均絶対誤差)とAUCはそれぞれ、plan modelで4.6%と0.73、dosiomics modelで4.2%と0.81、hybrid modelで4.2%と0.83であった。
以上より、機器制御情報と線量分布特徴量を組み合わせることにより強固で高感度な予測・分類モデルの構築が可能であることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究計画調書のスケジュール通り、研究成果の一部が学術論文誌に受理された。本年度実施した研究内容は国内の主要学会にて報告を行い、現在学術論文誌に投稿中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画調書に基づき、③前向き検証による予測モデルの精度検証及び予測システムの構築を行う。現在までに作成した予測モデルを、放射線治療計画プロセスに組み込むことにより、実測評価をする前にQA結果を予測するシステムを構築する。また得られた結果をプラン作成にフィードバックすることにより、より質の高い治療の提供プロセスを目指す。
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| Causes of Carryover |
本年度出張予定であった国内学会(2020年2月末)が中止となり、予定していた旅費分が次年度使用額として生じた。
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Research Products
(2 results)
