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2023 Fiscal Year Research-status Report

Development of high-precision dose evaluation system with the uncertainty in radiotherapy

Research Project

Project/Area Number 21K07722
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

棚邊 哲史  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (80743898)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中野 智成  新潟大学, 医歯学系, 助教 (80885517)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords不確かさ / マージン / シングルアイソセンタ / カウチモデリング / 動体追跡放射線治療システム
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。2023年度に行った研究実績の主な概要を以下に示す。
(1)前立腺がん全摘出後再発症例の放射線治療における動体追跡放射線治療システムSyncTraX FX4の位置照合精度評価を行い、従来使用されているリニアックのkV画像を用いた照合と概ね同等の不確かさであることを示した。これらの成果は日本放射線腫瘍学会第36回学術大会(2023.11.30-12.2)にて報告した。
(2)シングルアイソセンタ照射法の患者線量検証におけるカウチモデリングの影響を評価し、カウチのCT値の不確かさが線量分布に及ぼす影響を定量的に評価し、最適なCT値を提案した。これらの成果は第51回日本放射線技術学会秋季学術大会(2023.10.27-29)にて報告した他、米国医学物理学会の論文雑誌Medical Dosimetryに掲載された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究計画調書に沿った研究進捗状況は遅れていることから、現在までの進捗状況区分は「やや遅れている。」と自己評価した。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は主に以下研究を遂行する予定である。
TrueBeam(Varian社製)およびSyncTraX FX4システム(島津製作所社製)それぞれの照合装置における臨床データを用いて、患者位置誤差に対する不確かさを評価する。また、後者のシステムは動体追跡放射線治療が可能であるため、動体時の不確かさについても検討し、最終的に線量分布へ及ぼす影響を定量的に評価する。

Causes of Carryover

COVID-19の影響により予定していた国内外での学会発表を控えたため。
次年度使用額については2024年度の国内学会での発表や論文執筆費に使用する。

  • Research Products

    (18 results)

All 2023

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Multicomponent mathematical model for tumor volume calculation with setup error using single-isocenter stereotactic radiotherapy for multiple brain metastases2023

    • Author(s)
      Nakano Hisashi、Shiinoki Takehiro、Tanabe Satoshi、Nakano Toshimichi、Takizawa Takeshi、Utsunomiya Satoru、Sakai Madoka、Tanabe Shunpei、Ohta Atsushi、Kaidu Motoki、Nishio Teiji、Ishikawa Hiroyuki
    • Journal Title

      Physical and Engineering Sciences in Medicine

      Volume: 46 Pages: 945~953

    • DOI

      10.1007/s13246-023-01241-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Radiological imaging protection: a study on imaging dose used while planning computed tomography for external radiotherapy in Japan2023

    • Author(s)
      Kito Satoshi、Suda Yuhi、Tanabe Satoshi、Takizawa Takeshi、Nagahata Tomomasa、Tohyama Naoki、Okamoto Hiroyuki、Kodama Takumi、Fujita Yukio、Miyashita Hisayuki、Shinoda Kazuya、Kurooka Masahiko、Shimizu Hidetoshi、Ohno Takeshi、Sakamoto Masataka
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 65 Pages: 159~167

    • DOI

      10.1093/jrr/rrad098

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Prediction of patient‐specific quality assurance for volumetric modulated arc therapy using radiomics‐based machine learning with dose distribution2023

    • Author(s)
      Ishizaka Natsuki、Kinoshita Tomotaka、Sakai Madoka、Tanabe Shunpei、Nakano Hisashi、Tanabe Satoshi、Nakamura Sae、Mayumi Kazuki、Akamatsu Shinya、Nishikata Takayuki、Takizawa Takeshi、Yamada Takumi、Sakai Hironori、Kaidu Motoki、Sasamoto Ryuta、Ishikawa Hiroyuki、Utsunomiya Satoru
    • Journal Title

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      Volume: 25 Pages: 1~17

    • DOI

      10.1002/acm2.14215

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep learning‐based detection and classification of multi‐leaf collimator modeling errors in volumetric modulated radiation therapy2023

    • Author(s)
      Nakamura Sae、Sakai Madoka、Ishizaka Natsuki、Mayumi Kazuki、Kinoshita Tomotaka、Akamatsu Shinya、Nishikata Takayuki、Tanabe Shunpei、Nakano Hisashi、Tanabe Satoshi、Takizawa Takeshi、Yamada Takumi、Sakai Hironori、Kaidu Motoki、Sasamoto Ryuta、Ishikawa Hiroyuki、Utsunomiya Satoru
    • Journal Title

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      Volume: 24 Pages: 1~16

    • DOI

      10.1002/acm2.14136

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Verification of Qfix Encompass? couch modeling using the Acuros XB algorithm and HypeArc? using a high-spatial-resolution two-dimensional diode array2023

    • Author(s)
      Yamada Takumi、Nakano Hisashi、Tanabe Satoshi、Sakai Tatsuya、Tanabe Shunpei、Oka Tetsuya、Sakai Hironori、Oshikane Tomoya、Nakano Toshimichi、Ohta Atsushi、Kanazawa Tsutomu、Kaidu Motoki、Ishikawa Hiroyuki
    • Journal Title

      Medical Dosimetry

      Volume: 48 Pages: 261~266

    • DOI

      10.1016/j.meddos.2023.06.002

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mathematical model combined with microdosimetric kinetic model for tumor volume calculation in stereotactic body radiation therapy2023

    • Author(s)
      Nakano Hisashi、Shiinoki Takehiro、Tanabe Satoshi、Utsunomiya Satoru、Takizawa Takeshi、Kaidu Motoki、Nishio Teiji、Ishikawa Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 1~16

    • DOI

      10.1038/s41598-023-38232-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Mathematical Model for Tumor Volume Calculation with Setup Error Using Single-Isocenter Stereotactic Radiotherapy2023

    • Author(s)
      中野永、椎木健裕、棚邊哲史、中野智成、滝澤健司、 宇都宮悟、坂井まどか、田邊俊平、海津元樹、西尾禎治、石川浩志
    • Organizer
      第125回日本医学物理学会学術集会
  • [Presentation] Evaluation of treatment planning parameters affecting the gamma analysis based on machine learning for CyberKnife brain stereotactic radiotherapy2023

    • Author(s)
      中村沙愛、滝澤健司、宇都宮悟、中野永、棚邊哲史、川村拡矢、亀井智也、丸山克也、笹本龍太、恩田清
    • Organizer
      第125回日本医学物理学会学術集会
  • [Presentation] Unsupervised learning with Generative Adversarial Network for error detection in intensity-modulated radiation therapyUnsupervised learning with Generative Adversarial Network for error detection in intensity-modulated radiation therapy2023

    • Author(s)
      眞弓和輝、田邊俊平、中野永、棚邊哲史、海津元樹、近藤世範、笹本龍太、石川浩志、宇都宮悟
    • Organizer
      第125回日本医学物理学会学術集会
  • [Presentation] シングルアイソセンタ照射法におけるカウチモデリングと高解像 度二次元検出器による線量評価2023

    • Author(s)
      山田巧、坂井達矢、中野永、棚邊哲史、岡哲也、坂井裕則、金沢勉
    • Organizer
      第51回日本放射線技術学会秋季学術大会
  • [Presentation] シングルアイソセンタ照射法の患者線量検証におけるカウチモデリングの影響2023

    • Author(s)
      坂井達矢、山田巧、岡哲也、坂井裕則、棚邊哲史、中野永、金沢勉
    • Organizer
      第51回日本放射線技術学会秋季学術大会
  • [Presentation] 前立腺がん全摘出後再発症例の放射線治療におけるSyncTraX FX4の位置照合精度評価2023

    • Author(s)
      上村直史、棚邊哲史、桑原亮太、栗林俊輝、井開章博、金子隼汰、阿部一樹、高頭浩正、川口弦
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会
  • [Presentation] 局所前立腺IMRTの位置照合撮影に関するアンケート調査結果報告「第一報:撮影回数」2023

    • Author(s)
      滝澤健司、木藤哲史、棚邊哲史、須田雄飛、長畑智政
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会
  • [Presentation] 局所前立腺IMRTの位置照合撮影に関するアンケート調査結果報告「第二報:撮影線量」2023

    • Author(s)
      滝澤健司、木藤哲史、棚邊哲史、須田雄飛、長畑智政
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会
  • [Presentation] 内部信号を用いた体幹部定位放射線治療のtumor tracking2023

    • Author(s)
      棚邊哲史
    • Organizer
      第32回日本定位放射線治療学会
    • Invited
  • [Presentation] 論文を書こう2023

    • Author(s)
      棚邊哲史
    • Organizer
      日本医学物理士会主催 第15回医学物理士Zoom座談会
  • [Presentation] 肺定位放射線治療に対する動体追跡照射2023

    • Author(s)
      棚邊哲史
    • Organizer
      2023医学物理士セミナー③ 『呼吸性移動対策の導入』
  • [Presentation] 研究費を獲得しよう2023

    • Author(s)
      棚邊哲史
    • Organizer
      日本医学物理士会主催 第21回医学物理士Zoom座談会

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Published: 2024-12-25  

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