2022 Fiscal Year Research-status Report

Development of a Monte Carlo-based dose distribution verification system for HDR brachytherapy.

Research Project

Project/Area Number	22K07307
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	武中正京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80626771)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	梶川智博京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30846522) 正井範尚京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40752077) 増井浩二京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20783830) 鈴木弦京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80279182) 山崎秀哉京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263) 吉田謙関西医科大学, 医学部, 准教授 (10463291) 秋山広徳大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (20448111)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	高線量率小線源治療 / 独立検証 / Ir192 / 不均質補正 / 放射線治療
Outline of Annual Research Achievements	現在の高線量率小線源治療では治療計画は水を基準として計算が行なわれ、骨や空気、遮蔽物などの不均質物質を考慮していない。不均質補正可能な計算アルゴリズムとして実際の線量分布に最も近いと想定されるモンテカルロ計算に加えて、近年臨床にモデルベース線量計算アルゴリズムが導入された。しかし従来の線量分布との差が大きいため、アメリカ医学物理学会はAAPM TG186で臨床現場への導入は慎重でなければならないとしている。高線量率小線源治療の安全・有効な施行のためQA、QCの重要性が増している。従来のマンチェスター法に準拠した腔内照射であれば照射体積から照射時間を推定する方法があるが、組織内照射になるとアプリケータの刺入角度や深さはフリーハンドで行われるため、独立した治療検証システムの構築が困難である。このため2022年度に線量計算装置によらず不均一補正した線量計算を可能とする簡易式線量計算ソフトを独立検証用に開発した。治療計画装置から出力されるDICOM RT Plan を基に迅速に計算結果を得られるようにTG43で線量計算ができるプログラムを開発した。独立検証プログラムで計算した結果と治療計画装置が出力したDICOM　RT　Doseの値を比較して検証する。現在のところ計算結果にシステマティックなバグが発生しているため、プログラムのデバッグを実施と、Windows上で動作するようにユーザーインターフェースの開発を行っている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 2022年度はコロナ禍の影響により行動制限があり、実験計画がすべて遅延している。
Strategy for Future Research Activity	最も実際の線量分布に近いと想定されるモンテカルロ法を用いた線量分布計算ができるように研究分担者とともに情報収集を行い、開発中の三次元ゲルを用いた体積線量実測を用いて、従来の水ベースでの線量計算から、モデルベースでの線量分布への安全な移行が可能となるように比較検討を加え、より安全かつ有効な画像誘導高線量率小線源治療システムを開発する
Causes of Carryover	コロナ禍により2022年度に予定していた旅費を使えなかったため、次年度使用額が発生した。