Development of Planning Target Volume Margin Automatic Determination System

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16803
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 廣瀬 貴章 九州大学, 大学病院, 診療放射線技師 (50608982)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: PTVマージン / 前立腺癌 / IMRT

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は前立腺癌IMRTにおいて，放射線治療計画におけるCTVおよびリスク臓器の形状変化を考慮した最適なPTVマージンおよびPRVマージンについて解剖学的情報と線量情報との関係性を解明し，マージンの自動決定システムを開発することである．
これまでに，前立腺癌IMRTのCBCTによる位置合わせにおける観察者による不確かさの評価を行った．CBCT画像を用いたIGRTにおける位置合わせの不確かさ，さらに，観察者間のばらつきを考慮したPTVマージンについて検討した．6名の診療放射線技師による，前立腺癌IGRTにおける前立腺重心の位置合わせの不確かさを，CBCT画像上で放射線腫瘍医が抽出した前立腺輪郭と比較し，観察者間および観察者内変動をシステマティックエラーおよびランダムエラーに分類して評価した．これらの結果を，Journal ofApplied Clinical Medical Physics誌において論文として報告した．
さらに，現在，臓器形状等の解剖学的情報と線量分布およびDVHの線量情報について解析症例を収集した．解剖学的情報と線量分布およびDVHの線量情報の関係性について機械学習を用いて数理モデルを構築し，解剖学的情報から個々の症例における線量分布に基づく最適な非等方性のPTVマージンおよびPRVマージンの自動決定システムを開発し，PTVマージンおよびPRVマージンの個別化を試みる．今後は，個々の症例に最適な線量分布情報について解剖学的情報との相関について検討する．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

CBCT画像を用いたIGRTにおける位置合わせの不確かさおよび観察者間のばらつきを考慮したPTVマージンについて検討した．これらの結果を，Journal ofApplied Clinical Medical Physics誌において論文として報告した．

Strategy for Future Research Activity

今後は，解剖学的情報から個々の症例における線量分布に基づく最適な非等方性のPTVマージンおよびPRVマージンの自動決定システムを開発するために，臓器形状等の解剖学的情報と線量情報を解析する手法について検討する．

Causes of Carryover

参加を予定していた学会や研究会の中止等があり，次年度使用額が生じた．
国際学会の参加のため，次年度使用予定である．