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2021 Fiscal Year Research-status Report

Establishment of prediction method for therapeutic efficacy in boron neutron capture therapy

Research Project

Project/Area Number 19K17218
Research InstitutionNational Cancer Center Japan

Principal Investigator

中村 哲志  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 医学物理専門職 (20638374)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
KeywordsBNCT / BPA / 18F-BPA / 18F-FDG / PET / SUV / 線量計算 / 治療効果
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、BNCTでの治療効果の予測が適正に出来るようにすることを目的とし、1.加速器BNCTシステムでの物理線量及び生物効果の評価、2.CT画像によりBNCTの治療を再現し、体内の中性子分布計算を行う、3.18F-BPA画像のSUV(Standardized uptake value)により体内ホウ素濃度分布を算出、4.18F-BPAのPET撮影時のCT画像と治療計画用のCT画像との非剛体位置合わせ(DIR)、5.患者データを後ろ向きに解析して、BNCTの治療効果と線量との関係評価、を行う。
「1.」については、昨年度までに実施した国立がん研究センター中央病院での加速器BNCTシステムで人体内の線量分布や中性子線の生物学的効果比を算出した。当該年度は、多施設でのBNCT臨床試験に向けて、住友重機械社製の加速器BNCTシステムと同様のプロトコールで測定を実施し、線量分布の比較検討を行うことで差分評価を行った。その結果を、現在論文にまとめている。
「2.」については、既に昨年度までに完了している。
「3.」については、昨年度までに、PET画像を用いてvoxel単位のホウ素濃度計算ができるようになった。当該年度はPET患者のデータ収集・解析を行い、BNCTのホウ素濃度分布を計算する際に、18F-FDGよりも18F-FBPA PET画像の方が優れていることが分かった。この成果は、現在英文誌に投稿中である。
「4.」については、昨年度までに完了済み。
「5.」については、当該年度ではBNCT実施患者の「2.」で得られている線量データと「3.」で得られたホウ素濃度分布を利用して、PETのSUVからホウ素濃度分布を計算し、実際のBNCT時のホウ素濃度分布を加味したBNCTの線量分布計算とすることができるようになった。そのため、現在、治療効果と線量分布との関係性のデータを収集をしている

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究で掲げている5個の各開発項目は、概ね順調に進んでおり、実際にデータを得られるレベルまで来ているため。また、今後は開発した手法自体が新しいため、論文化を積極的に行うことを考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後の予定については、当該年度と同様に引き続き患者データの解析を行いデータ蓄積を行うとともに、より詳細に18F-BPA PET検査の画像を解析するために、従来の項目にはなかったが、当該年度より追加した「radiomicsの導入」について、ソフトウェアの開発が完了したため、データ蓄積の一環として今後の研究に加えていく。また、提出させていただいている研究については、計画書通りに進めていく。

Causes of Carryover

想定よりもたくさんのデータを取れたが、その分、研究成果の取りまとめとその雑誌へ投稿・出版などが遅れているため。また、コロナウイルス蔓延の影響を受けて、納品できないものなどが存在した。

  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021

All Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 11 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Monte Carlo simulation of tilted contact plaque brachytherapy placement for juxtapapillary retinoblastoma2022

    • Author(s)
      Nakamura Satoshi、Murakami Naoya、Suzuki Shigenobu、Ito Kimiteru、Takemori Mihiro、Nakayama Hiroki、Kaga Keita、Chiba Takahito、Iijima Kotaro、Takahashi Kana、Goka Tomonori、Itami Jun、Okamoto Hiroyuki、Igaki Hiroshi
    • Journal Title

      Radiation Oncology

      Volume: 17 Pages: 16

    • DOI

      10.1186/s13014-022-01986-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-Dose-Rate Interstitial Brachytherapy for Deeply Situated Gynecologic Tumors Guided by Combination of Transrectal and Transabdominal Ultrasonography: A Technical Note2022

    • Author(s)
      Shimizu Yuri、Murakami Naoya、Chiba Takahito、Kaneda Tomoya、Okamoto Hiroyuki、Nakamura Satoshi、Takahashi Ayaka、Kashihara Tairo、Takahashi Kana、Inaba Koji、Okuma Kae、Nakayama Yuko、Itami Jun、Igaki Hiroshi
    • Journal Title

      Frontiers in Oncology

      Volume: 11 Pages: 808721

    • DOI

      10.3389/fonc.2021.808721

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bevacizumab increases late toxicity in re-irradiation with image-guided high-dose-rate brachytherapy for gynecologic malignancies2022

    • Author(s)
      Murakami Naoya、Okuma Kae、Okamoto Hiroyuki、Nakamura Satoshi、Kashihara Tairo、Kaneda Tomoya、Takahashi Kana、Inaba Koji、Igaki Hiroshi、Masui Koji、Yoshida Ken、Kato Tomoyasu、Itami Jun
    • Journal Title

      Journal of Contemporary Brachytherapy

      Volume: 14 Pages: 52~59

    • DOI

      10.5114/jcb.2022.113549

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Scalp angiosarcoma treated with linear accelerator-based boron neutron capture therapy: A report of two patients2022

    • Author(s)
      Igaki Hiroshi、Murakami Naoya、Nakamura Satoshi、et. al.
    • Journal Title

      Clinical and Translational Radiation Oncology

      Volume: 33 Pages: 128~133

    • DOI

      10.1016/j.ctro.2022.02.006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Technical note: Analysis of brachytherapy source movement by high‐speed camera2022

    • Author(s)
      Okamoto Hiroyuki、Iijima Kotaro、Chiba Takahito、Takemori Mihiro、Nakayama Hiroki、Fujii Kyohei、Kon Mitsuhiro、Mikasa Shohei、Nakaichi Tetsu、Urago Yuka、Aikawa Ako、Katsuta Shyouichi、Nakamura Satoshi、Igaki Hiroshi
    • Journal Title

      Medical Physics

      Volume: In-press Pages: In-press

    • DOI

      10.1002/mp.15601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prognostic factor analysis of definitive radiotherapy using intensity-modulated radiation therapy and volumetric modulated arc therapy with boluses for scalp angiosarcomas2022

    • Author(s)
      Kashihara Tairo、Igaki Hiroshi、Ogata Dai、Nakayama Hiroki、Nakamura Satoshi、Okuma Kae、Mori Taisuke、Yamakawa Kohei、Takahashi Akira、Namikawa Kenjiro、Takahashi Ayaka、Takahashi Kana、Kaneda Tomoya、Inaba Koji、Murakami Naoya、Nakayama Yuko、Okamoto Hiroyuki、Yamazaki Naoya、Itami Jun
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 4355

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08362-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extracellular Release of HMGB1 as an Early Potential Biomarker for the Therapeutic Response in a Xenograft Model of Boron Neutron Capture Therapy2022

    • Author(s)
      Imamichi Shoji、Chen Lichao、Ito Tasuku、Tong Ying、Onodera Takae、Sasaki Yuka、Nakamura Satoshi、Mauri PierLuigi、Sanada Yu、Igaki Hiroshi、Murakami Yasufumi、Suzuki Minoru、Itami Jun、Masunaga Shinichiro、Masutani Mitsuko
    • Journal Title

      Biology

      Volume: 11 Pages: 420~420

    • DOI

      10.3390/biology11030420

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Neutron flux evaluation model provided in the accelerator-based boron neutron capture therapy system employing a solid-state lithium target2021

    • Author(s)
      Nakamura Satoshi、Igaki Hiroshi、Ito Masashi、Imamichi Shoji、Kashihara Tairo、Okamoto Hiroyuki、Nishioka Shie、Iijima Kotaro、Chiba Takahito、Nakayama Hiroki、Takemori Mihiro、Abe Yoshihisa、Kaneda Tomoya、Takahashi Kana、Inaba Koji、Okuma Kae、Murakami Naoya、Nakayama Yuko、Masutani Mitsuko、Nishio Teiji、Itami Jun
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 8090

    • DOI

      10.1038/s41598-021-87627-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Initial Experience of Intentional Internal High-Dose Policy Volumetric Modulated Arc Therapy of Neck Lymph Node Metastases ? 2?cm in Patients With Head and Neck Squamous Cell Carcinoma2021

    • Author(s)
      Kashihara Tairo、Nakamura Satoshi、Murakami Naoya、Ito Kimiteru、Matsumoto Yoshifumi、Kobayashi Kenya、Omura Go、Mori Taisuke、Honma Yoshitaka、Kubo Yuko、Okamoto Hiroyuki、Takahashi Kana、Inaba Koji、Okuma Kae、Igaki Hiroshi、Nakayama Yuko、Kato Ken、Matsumoto Fumihiko、Yoshimoto Seiichi、Itami Jun
    • Journal Title

      Frontiers in Oncology

      Volume: 11 Pages: 651409

    • DOI

      10.3389/fonc.2021.651409

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a real-time neutron beam detector for boron neutron capture therapy using a thin silicon sensor2021

    • Author(s)
      Takada Masashi、Nunomiya Tomoya、Masuda Akihiko、Matsumoto Tetsuro、Tanaka Hiroki、Nakamura Satoshi、Endo Satoru、Nakamura Masaru、Aoyama Kei、Ueda Osamu、Narita Masataka、Nakamura Takashi
    • Journal Title

      Applied Radiation and Isotopes

      Volume: 176 Pages: 109856~109856

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2021.109856

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Combination of GM-CSF and Released Factors from Gamma-Irradiated Tumor Cells Enhances the Differentiation of Macrophages from Bone Marrow Cells and Their Antigen-Presenting Function and Polarization to Type 12021

    • Author(s)
      Chen Lichao、Imamichi Shoji、Tong Ying、Sasaki Yuka、Onodera Takae、Nakamura Satoshi、Igaki Hiroshi、Itami Jun、Masutani Mitsuko
    • Journal Title

      Medicines

      Volume: 8 Pages: 35~35

    • DOI

      10.3390/medicines8070035

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Pilot Study of Synchronization of Respiration-Induced Motions in the Duodenum and Stomach for the Primary Tumor in Radiation Therapy for Pancreatic Cancer Using 4-Dimensional Computed Tomography2021

    • Author(s)
      Umezawa Rei、Wakita Akihisa、Katsuta Yoshiyuki、Ito Yoshinori、Nakamura Satoshi、Okamoto Hiroyuki、kadoya Noriyuki、Takahashi Kana、Inaba Koji、Murakami Naoya、Igaki Hiroshi、Jingu Keiichi、Itami Jun
    • Journal Title

      Advances in Radiation Oncology

      Volume: 6 Pages: 100730~100730

    • DOI

      10.1016/j.adro.2021.100730

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of auto-segmentation accuracy of cloud-based artificial intelligence and atlas-based models2021

    • Author(s)
      Urago Yuka、Okamoto Hiroyuki、Kaneda Tomoya、Murakami Naoya、Kashihara Tairo、Takemori Mihiro、Nakayama Hiroki、Iijima Kotaro、Chiba Takahito、Kuwahara Junichi、Katsuta Shouichi、Nakamura Satoshi、Chang Weishan、Saitoh Hidetoshi、Igaki Hiroshi
    • Journal Title

      Radiation Oncology

      Volume: 16 Pages: 175

    • DOI

      10.1186/s13014-021-01896-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Performance of a newly designed end‐to‐end phantom compatible with magnetic resonance‐guided radiotherapy systems2021

    • Author(s)
      Iijima Kotaro、Okamoto Hiroyuki、Nishioka Shie、Sakasai Tatsuya、Nakamura Satoshi、Chiba Takahito、Kaga Keita、Takemori Mihiro、Nakayama Hiroki、Miura Yuki、Fujiyama Daisuke、Tsunoda Yuki、Igaki Hiroshi、Katsuta Shoichi、Itami Jun
    • Journal Title

      Medical Physics

      Volume: 48 Pages: 7541~7551

    • DOI

      10.1002/mp.15153

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] <i>In vivo</i> dosimetry for testicular and scalp shielding in total skin electron therapy using a radiophotoluminescence glass dosimeter2021

    • Author(s)
      Okamoto Hiroyuki、Okuma Kae、Nakayama Hiroki、Nakamura Satoshi、Iijima Kotaro、Chiba Takahito、Takemori Mihiro、Fujii Kyohei、Mikasa Shohei、Nakaichi Tetsu、Aikawa Ako、Katsuta Shouichi、Igaki Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Pages: 51~54

    • DOI

      10.1093/jrr/rrab100

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficacy of tangential irradiation with volumetric modulated arc therapy on scalp angiosarcoma using medical linac2021

    • Author(s)
      Nakayama Hiroki、Nakamura Satoshi、Iijima Kotaro、Chiba Takahito、Takemori Mihiro、Kashihara Tairo、Okuma Kae、Igaki Hiroshi、Saitoh Hidetoshi、Chang Weishan、Okamoto Hiroyuki
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 91 Pages: 105~116

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2021.10.012

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] リチウムターゲットを用いた加速器ホウ素中性子捕捉療法システムでの中性子生成効率のモデルの構築と臨床使用時の精度についての評価2021

    • Author(s)
      中村哲志、井垣浩、竹森望弘、今道祥二、中山広貴、三笠翔平、中市徹、藤井恭平、千葉貴仁、飯島康太郎、柏原大朗、伍賀友紀、益谷美都子、岡本裕之、伊丹純
    • Organizer
      第17回日本中性子捕捉療法学会学術大会
  • [Presentation] 固体リチウムターゲットと直線加速器を用いた加速器BNCTシステムの臨床導入まで2021

    • Author(s)
      中村哲志
    • Organizer
      第17回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • Invited
  • [Book] スイスイわかる放射線治療物理学2021

    • Author(s)
      唐澤久美子、他
    • Total Pages
      208
    • Publisher
      学研メディカル秀潤社
    • ISBN
      4-7809-0992-9

URL: 

Published: 2022-12-28  

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