放射線治療における不均質補正の第三者評価システムの開発

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K17269
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 中尾 稔 広島大学, 医系科学研究科(医), 特任助教 (50726601)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 放射線治療 / 不均質補正 / 品質管理 / 第三者評価 / 医学物理学

Outline of Annual Research Achievements

放射線治療システムを形成する各種装置について, 治療品質の妥当性を第三者的に評価し, 放射線治療技術の均てん化を目指すことが重要である. これまで放射線治療用加速器の出力線量測定や, 人体模擬ファントムを使用したEnd to End試験はすでに放射線治療システムの第三者評価方法として確立されている. しかし, 体内の不均質補正に絞って第三者評価を実施した報告はなく, 調査方法が確立されれば従来の第三者評価では判別できない潜在的なエラーを検出できる可能性がある.
まず, 第三者評価判定に必要な物理密度や相対電子密度について, International Commission on Radiological Protection Publicationに公開されている標準臓器情報を基に線量誤差2%に相当する値を許容値として設定した. 次に, 調査方法を開発するため, 複数の放射線治療施設の協力を得て, 市販のCT画像評価用ファントムを各施設が所有するCT装置で撮影し, 取得したCT画像を用いて理論的なCT値を計算する方法を確立した. また, 調査に必要なファントムの材質・形状について検討し, 実際に郵送可能な試作用ファントムを製作した. 製作したファントムを用いて, 各放射線治療施設のCT装置で撮影し, 理論的なCT値校正関数を作成した. そして, 理論的なCT値校正関数と各施設の放射線治療計画装置に登録されたCT値校正関数とを比較し, 調査の妥当性を検討した. 新たに開発した理論的なCT値を計算する方法や試験的な試験結果は, 英語論文としてMedical Physicsに掲載された. 今後, 調査施設を増加させ不均質補正の第三者評価方法を普及させるとともに, 放射線治療技術の均てん化を目指す.

Research Products

• [Journal Article] Development of a CT number calibration audit phantom in photon radiation therapy: A pilot study (2020)
  • Author(s): Minoru Nakao, Shuichi Ozawa, Hideharu Miura, Kiyoshi Yamada, Kosaku Habara, Masahiro Hayata, Hayate Kusaba, Daisuke Kawahara, Kentaro Miki, Takeo Nakashima, Yusuke Ochi, Shintaro Tsuda, Mineaki Seido, Yoshiharu Morimoto, Atsushi Kawakubo, Hiroshige Nozaki, Yasushi Nagata
  • Journal Title: Medical Physics Volume: 47 Pages: 1509～1522
  • DOI: 10.1002/mp.14077
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Development of an original CT number calibration phantom for postal audit (2020)
  • Author(s): Nakao M, Ozawa S, Miura H, Yamada K, Habara K, Hayata M, Kusaba H, Tsuji K, Kawahara D, Miki K, Nakashima T, Ochi Y, Tsuda S, Seido M, Morimoto Y, Kawakubo A, Nozaki H, Kubo Y, Toyota Y, Nagata Y
  • Organizer: 第119回日本医学物理学会学術大会
• [Presentation] 広島県における物理QAに関する技術支援活動の進捗状況 (2020)
  • Author(s): 小澤 修一, 中尾 稔, 三浦 英治, 早田 将博, 山田 聖, 三木 健太朗, 河原 大輔, 中島 健雄, 越智 悠介, 津田 信太朗, 森本 芳美, 清堂 峰明, 川久保 淳, 野崎 浩茂, 豊田 義政, 久保 康行
  • Organizer: 日本放射線腫瘍学会第33回学術大会
• [Presentation] Development of a CT number calibration audit phantom and the tolerance levels for each tissue type (2020)
  • Author(s): Nakao M, Hayata M, Ozawa S, Miura H, Yamada K, Habara K, Okamura F, Kawahara D, Miki K, Nakashima T, Ochi Y, Tsuda S, Seido M, Morimoto Y, Kawakubo A, Nozaki H, Fukunaga H, Toyota Y, Nagata Y
  • Organizer: Engineering & Physical Scientists in Medicine Conference EPSM-2020