2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of high-precision dose evaluation system with the uncertainty in radiotherapy
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21K07722
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
棚邊 哲史 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (80743898)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 智成 新潟大学, 医歯学総合病院, 医員 (80885517)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 不確かさ / マージン / MLC位置誤差 / 患者位置誤差 / 強度変調放射線治療 / 定位放射線治療 / 局所制御率 / 正常組織障害発生確率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、放射線治療計画装置の線量分布に不確かさを加味した線量評価を実現することである。令和3年度は、以下の2つの不確かさ要因について検討を行った。
（１）「MLC位置誤差」に対する不確かさ評価：
基礎評価として、AAPM TG119に基づく3種類のVMATプランを作成した。放射線治療計画装置はEclipse Ver.13.6(VMS)、線量計算アルゴリズムはAXB、X線エネルギーは6 MVを用いた。次に、検証用プランを作成しTrueBeam Ver.2.7(VMS)と半導体検出器ArcCHECKを用いて測定した。次に、エラープランとしてMLC Transmission Factor(TF)、Dosimetric Leaf Gap(DLG)を基準値から±100%まで適宜変化させたプラン、系統的・偶発的なMLC位置誤差を付加したプランを各々作成した。実測と各エラープランの線量分布を解析ソフトウェア（3DVH Ver.3.2）で比較したところ、不確かさの因子として、DLG、MLC系統誤差、TF、MLC偶然誤差の順でGPRに及ぼす影響が大きいことが示された（第49回JSRT秋季学術大会にて報告）。
（２）「患者位置誤差」・「腫瘍サイズ」に対する不確かさ評価：
サイバーナイフによる転移性脳腫瘍のSRSにおいて、「患者位置誤差」・「腫瘍サイズ」が局所制御率（TCP）や障害発生確率（NTCP）に及ぼす影響について検討した。患者位置誤差が大きく、GTV径が小さいほど、TCPに大きな影響を与えた。一方、脳のNTCPに対する影響はわずかであった。 GTV径が20 mm以下の場合、TCPの軽減率を3％以内に維持するには、1 mm未満の幾何学的精度が必要であり、位置誤差に敏感な小さなGTVに対する機械的不確実性に応じて、追加マージンの検討が必要であることが示唆された（RPT, 2022に掲載）。
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| Current Status of Research Progress |
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、予期していた結果が得られていることから、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」と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度は以下の通り研究を行う予定である。
（１）実際に症例の治療計画を用いた「MLC位置誤差」に対する不確かさ評価
現在、新潟大学地域医療教育センター・魚沼基幹病院との多施設共同研究として研究を推進できるよう準備を進めている。本件に関連する研究計画書は、２０２２年3月に魚沼基幹病院の倫理審査委員会に承認され、2022年5月現在は新潟大学医歯学総合病院の倫理審査委員会に申請中である。
（２）汎用リニアックによる患者位置誤差に対する不確かさ評価
汎用リニアック（TrueBeam）においても、研究実績（２）と同様の検討を行う。実際に転移性脳腫瘍に対して定位放射線治療が施行された患者データを用いるため、2022年5月現在、倫理審査委員会に申請する準備を進めている。
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| Causes of Carryover |
（理由）当初購入予定であった備品に関して、交付金の都合上別のソフトウェアへの代替購入を余儀なくされたため。
（使用計画）欧文論文に係る英文校正費および掲載費、また国内外での学会発表等に次年度使用額を充てる。
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[Journal Article] A comparative study of high-dose-rate brachytherapy boost combined with external beam radiation therapy versus external beam radiation therapy alone for high-risk prostate cancer2021
Author(s)
Tomoya Oshikane, Motoki Kaidu, Eisuke Abe, Atsushi Ohta, Hirotake Saito, Toshimichi Nakano, Moe Honda, Satoshi Tanabe, Satoru Utsunomiya, Ryuta Sasamoto, Fumio Ishizaki, Takashi Kasahara, Tsutomu Nishiyama, Yoshihiko Tomita, Hidefumi Aoyama, Hiroyuki Ishikawa
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Journal Title
Journal of Radiation Research
Volume: 62(3)
Pages: 525-532
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Effect of target positioning error on tumor control probability in stereotactic radiosurgery for metastatic brain tumors using the CyberKnife M62021
Author(s)
Takizawa T, Tanabe S, Nakano H, Utsunomiya S, Sakai M, Maruyama K, Takeuchi S, Nakano T, Ohta A, Kaidu M, Ishikawa H, Onda K
Organizer
AAPM 63rd Annual Meeting and Exhibition
Int'l Joint Research
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