Development of a Parametric DVH Prediction Model for Proton Therapy

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08166
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Takao Seishin 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10614216)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田村 昌也 北海道大学, 大学病院, 助教 (40504775) ; 松浦 妙子 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90590266) ; 清水 伸一 北海道大学, 医学研究院, 教授 (50463724)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 陽子線治療 / DVH予測 / 治療計画

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a Dose Volume Histogram (DVH) prediction method that takes into account the anisotropic dose distribution in proton therapy and a model using a similar case selection method to improve the prediction accuracy. The validation of the model using prostate cancer cases showed that the prediction accuracy of DVH in proton therapy can be improved by applying a similar case selection method that uses geometric distance between target and risk organs as an indicator to the usual mean parameter model.

Free Research Field

医学物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

陽子線治療において高精度なDVH予測が可能になれば、個々の患者に対しての治療効果予測に基づく治療法の選択、予測と実際の治療経過の差異を検出することによる高精度Adaptive治療の実現等、治療期間中のより高度な意思決定と個々の患者に対する最適な治療の提供が可能になると期待される。また、治療計画の質の向上・均てん化にも寄与すると考えられる。