脳定位放射線治療における腫瘍制御率を考慮した超高精度照射位置検証法の開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K16819
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 滝澤 健司 新潟大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (60865062)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 定位放射線治療 / 脳腫瘍 / 腫瘍制御率 / 照射位置精度 / ログファイル

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は脳腫瘍に対して高線量をピンポイントで照射する定位放射線治療において、腫瘍制御率を保証するために必要とされる照射位置精度を腫瘍の種類やサイズ毎に評価し、これらの照射位置精度を実際の治療前に、従来法よりも簡便かつ超高精度に検証する方法を開発することである。
2021年度は2020年度に検討した「脳腫瘍に対する照射位置誤差が腫瘍制御率及び正常脳の脳壊死へ与える影響」について、脳腫瘍の中でも転移性脳腫瘍に焦点を当てた検討結果を報告した。（American Association of Physicists in Medicine 63rd Annual Meeting and Exhibition 2021）また、転移性脳腫瘍の多様性を考慮した放射線生物学的パラメータの違いが与える影響に関する検討を追加し、解析結果を報告した。（Radiological Physics and Technology 2022）
2020年度に構築した、「定位放射線治療装置であるCyberKnifeから出力されるログファイルデータを用いた照射位置精度解析の一連の手順」に関しては、臨床データを対象とした一連の解析フローをプログラム化した。
また、臨床データを使用して照射位置精度の検証結果に影響を与える放射線治療計画パラメータ（放射線を照射する絞りの大きさ、照射するビームの本数、照射する放射線量など）について評価を行なった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画調書に沿って研究開発を進めており、「頭部定位放射線治療における腫瘍制御率を保証するために必要な照射位置精度」の検討結果の報告、「ログファイルデータを用いた照射位置精度の解析方法のプログラム化」は概ね達成できたと考えられる。従って現在までの進捗状況区分は、「おおむね順調に進展している」と評価した。

Strategy for Future Research Activity

2022年度は以下の通り研究を推進する予定である。
ログファイルデータを用いた照射位置精度検証法の正確性の検討
照射位置精度に影響を与える放射線治療計画パラメータの追加検討
照射位置精度を反映した患者体内線量を推定するシステムの構築

Causes of Carryover

新型コロナウイルス蔓延の影響で当初現地参加予定であった学会がWeb開催となり、旅費の支出を抑えられたため。
次年度使用額については、主に学会参加費、研究解析および英語論文を執筆するために必要な書籍やソフトウェアの購入、また英語論文に係る校正費および掲載費等に充てる。

Research Products

• [Journal Article] The impact of target positioning error and tumor size on radiobiological parameters in robotic stereotactic radiosurgery for metastatic brain tumors (2022)
  • Author(s): Takizawa Takeshi、Tanabe Satoshi、Nakano Hisashi、Utsunomiya Satoru、Sakai Madoka、Maruyama Katsuya、Takeuchi Shigekazu、Nakano Toshimichi、Ohta Atsushi、Kaidu Motoki、Ishikawa Hiroyuki、Onda Kiyoshi
  • Journal Title: Radiological Physics and Technology Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1007/s12194-022-00655-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiobiological evaluation considering setup error on single‐isocenter irradiation in stereotactic radiosurgery (2021)
  • Author(s): Nakano Hisashi、Tanabe Satoshi、Sasamoto Ryuta、Takizawa Takeshi、Utsunomiya Satoru、Sakai Madoka、Nakano Toshimichi、Ohta Atsushi、Kaidu Motoki、Ishikawa Hiroyuki
  • Journal Title: Journal of Applied Clinical Medical Physics Volume: 22 Pages: 266～275
  • DOI: 10.1002/acm2.13322
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Radiobiological Evaluation on Single-Isocenter Technique with Setup Error in Stereotactic Radiosurgery (2021)
  • Author(s): 中野永、棚邊哲史、滝澤健司、山田巧、宇都宮悟、坂井裕則、石川浩志
  • Organizer: 第77回日本放射線技術学会総会学術大会
• [Presentation] Evaluation of complexity of VMAT plans using radiomic features of 3-dimensional dose distributions and its correlation to gamma passing rate (2021)
  • Author(s): 石坂夏希、中村沙愛、上田真敬、棚邊哲史、中野永、坂井まどか、滝澤健司、海津元樹、石川浩志、宇都宮悟
  • Organizer: 第121回日本医学物理学会学術大会
• [Presentation] Effect of target positioning error on tumor control probability in stereotactic radiosurgery for metastatic brain tumors using the CyberKnife M6 (2021)
  • Author(s): Takeshi Takizawa, Satoshi Tanabe, Hisashi Nakano ,Satoru Utsunomiya, Madoka Sakai ,Katsuya Maruyama ,Shigekazu Takeuchi ,Toshimichi Nakano ,Atsushi Ohta ,Motoki Kaidu ,Hiroyuki Ishikawa ,Kiyoshi Onda
  • Organizer: AAPM 63rd Annual Meeting and Exhibition