2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of margin-less adaptive radiotherapy for patient organ deformations
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20K08132
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
椋本 宜学 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 病院講師 (50736618)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高精度放射線治療 / 適応放射線治療 / 医学物理 / 放射線治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
難治性である進行がんにおいては、放射線感受性の高いリスク臓器が標的に広範囲に近接することが多く、体内の非剛体性変化に対して拡張領域であるマージンを付与するため空間的に線量を増加したい領域と低減したい領域が重複する。本研究の目的は、難治性である進行がんにおいて問題となる腫瘍およびリスク臓器の治療期間内の非剛体性変化に対して、高品質に適応させる高精度放射線治療システムを開発することである。
高精度放射線治療装置Elekta社製Unityを新たに導入し、高磁場MR画像誘導即時適応放射線治療を可能にした。高磁場MR画像誘導即時適応放射線治療では、軟部組織に対して高コントラストな体内画像が得られるため、高品質な即時適応放射線治療が可能になる。院内倫理委員会の審査を経て、高精度放射線治療症例に対する画像データの蓄積およびデータ解析を可能とした。DICOMサーバーを構築し、Pythonコードを用いて、DICOMヘッダ情報を基に、患者、治療日、撮影シーケンス毎にMRIデータを自動階層化するシステムを構築した。
本研究では初期治療計画を単純化し、日々の非剛体性変化に対して直接適応させることで、拡張領域を排除した新たな高精度放射線治療システムを開発した。高磁場MR画像誘導即時適応放射線治療において蓄積した症例の日々の非剛体の体内構造変化に対し、初期治療計画の照射野形状最適化時のMLC照射野形状の単純化、全放射線出力の低減による照射野の統合を考慮して最適化することで計画を単純化し、患者体内の非剛体性変化に高品質に適応するIMRT治療計画を作成した。また、腫瘍の呼吸性移動や体動などの照射中の動きへの対応の重要性を明らかにし、マージンレスな高精度放射線治療の実現のためには治療計画のリアルタイム補正が必要であることが明らかになった。今後は照射中の動きにも高品質に適応する高精度放射線治療システムを開発する。
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