個別化された舌癌小線源治療への道-多様な口腔内環境を乗り越えて-

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K10373
• Research Institution: Osaka Dental University
• Principal Investigator: 秋山 広徳 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (20448111)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 謙 関西医科大学, 医学部, 准教授 (10463291) ; 山崎 秀哉 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263) ; 隅田 伊織 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (10425431) ; 門前 一 近畿大学, 医学部, 准教授 (10611593) ; 清水谷 公成 大阪歯科大学, 歯学部, 名誉教授 (80121820) ; 武中 正 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80626771)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 舌癌小線源治療 / 口腔下顎骨ファントム / リアルサイズ / 放射線等価 / Virtual Reality / 触覚認識

Outline of Annual Research Achievements

1.３Dプリンタによる、リアルサイズ放射線等価口腔下顎骨ファントムが完成した。
昨年度までに完成させた、3Dプリンタによる、放射線等価リアルサイズ下顎骨ファントムに、舌から口腔底を付与し、最終的な３Dプリンタによる、リアルサイズ放射線等価口腔下顎骨ファントムを完成させた。舌の付与にあたっては、人体の舌のCT値に近い値となるように組成を工夫した材料を開発した。また舌から口腔底にかけても同様の材料で満たした。これにより、実際の刺入をシミュレートとすることが可能なファントムが完成した。
このファントムに各種補綴物を装着し、実際の刺入を行ことにより、不均質補正を考慮した線量分布図を作成できる。

2.触覚認識型Virtual Reality (VR)シミュレーションシステムのプロトタイプを開発した。
昨年度までに作製した、放射線等価リアルサイズ下顎骨ファントムによるVRであるが、触覚情報が無い。実際の刺入においては、ニードルと、腫瘍や正常組織が接触した際の手指に伝わる触覚により、ニードルの方向をコントロールする。しかし、現状のVRよる刺入ではこれができない。すなわち、空を切るような刺入となり正確性が担保されない。そこで、単なるVRではなく、腫瘍や、骨、筋、リンパ節、皮膚など、各種人体組織と、ニードルが接触あるいは、衝突した際の間隔を手指に伝えることが可能なシステムのプロトタイプを開発した。これをもとに、誰もがより実際に近い状態でのシミュレーションが可能となることが期待される。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

触覚認識型Virtual Realityを完成させるには、実際の刺入時の間隔を客観的に数値可する必要がある。その客観性の確保の手法に時間を要しているため。

Strategy for Future Research Activity

触覚認識型VRシステムの完成を目指す。
さらに、同システムでの線量分布を仮想空間で作成するために、作製した３Dプリンタによる、リアルサイズ放射線等価口腔下顎骨ファントムで実際の刺入を行い、刺入に応じた線量計算を行う。
これにより、VR空間での刺入に対応した線量分布図の作成を目指す。

Causes of Carryover

COVID-19の影響により、論文作成も遅れており、その費用に使用する。

Research Products

• [Journal Article] Reirradiation for recurrent head and neck carcinoma using high-dose-rate brachytherapy: A multi-institutional study. (2022)
  • Author(s): Yamazaki H, Masui K, Suzuki G, Yoshida K, Nakamura S, Isohashi F, Kotsuma T, Takaoka Y, Tanaka E, Akiyama H, Ishibashi N.
  • Journal Title: Brachytherapy Volume: 21 Pages: 341-346
  • DOI: 10.1016/j.brachy.2021.12.011
  • Peer Reviewed