2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of a novel surface-guided radiotherapy system based using a compact depth camera
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22K15823
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
齋藤 正英 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (80790427)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 放射線治療 / IGRT / SGRT / 深度センサ / 呼吸性移動対策 / ファントム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では小型深度カメラを用いた新規Surface-guided radiotehrapy （以下SGRT）の手法を開発することを目的とした。他分野で汎用されている小型の深度カメラに着目し、患者に極近接した位置で設置可能な深度カメラ取付用器具と体表位置情報、変位情報、および深度情報に基づく呼吸波形が取得可能なソフトウェアを開発し、ファントムや健常ボランティアによる種々のSGRT検証を実施する。本手法の開発により、治療室以外でも高精度なSGRTが提供可能となり、患者個々の事前のSGRTの適応可否の判断や事前練習、また、従来よりも高精度な呼吸性移動対策が可能になる、といった点から、臨床的価値の非常に高い研究となりうる。
初年度は小型カメラの選定とSGRT用ファントムの開発を実施した。小型カメラについては複数の種類について検証を実施し、使用に耐えるスペック（検出精度1mm程度）のものを1種類選定し今後それをもとにソフトウェアを開発していく方針となった。
SGRT用ファントムについては頭部、胸部それぞれでEnd-to-End試験が可能な個体ファントムと、2駆動系が3軸動作可能なSGRT対応ファントムを開発した。前者については樹脂製の個体ファントムをSGRTシステムで検出可能な人体顔面、乳房を模擬した形状に加工した。現在精度検証中であり、次年度その成果を報告する予定である。後者については基盤部とモーターからなる2つの駆動系の静的、動的精度を検証し、0.2mm以内の駆動精度であることを確認した。この駆動系には模擬腫瘍や体表面を装着することが可能であり、これらの結果については論文化を実施した。今後開発したファントムを用いて主種のSGRTに関連する実験を行っていく方針である。
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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
初年度は小型カメラの選定とSGRT用ファントムの開発を実施した。小型カメラについては複数の種類について検証を実施し、使用に耐えるスペック（検出精度1mm程度）のものを1種類選定した。小型カメラのソフトウェア構築については複数年を有することが予想されており、ここまではおおむね順調に進展していると考える。
SGRT用ファントムについては頭部、胸部それぞれでEnd-to-End試験が可能な個体ファントムと、2駆動系が3軸動作可能なSGRT対応ファントムを開発した。前者については樹脂製の個体ファントムをSGRTシステムで検出可能な人体顔面、乳房を模擬した形状に加工した。後者については基盤部とモーターからなる2つの駆動系の静的、動的精度を検証し、0.2mm以内の駆動精度であることを確認した。この駆動系には模擬腫瘍や体表面を装着することが可能であり、これらの結果については論文化を実施した。初年度でここまでのファントムを開発できたことは予想以上の研究進捗を見せていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はSGRT用ソフトウェアのベースを作成することを当面の目的とする。ソフトウェアの開発に必要なPC、周囲環境等はほとんどそろってはいるが、それらを見直し整備した後、初年度に作成したSGRT用ファントムを用いてソフトウェアの評価を適宜実施し、必要に応じてソフトウェアの改良を行っていく。年度末にはデータをまとめ、ファントム実験に関する報告を実施する。さらにその後は、健常ボランティアに協力してもらい、小型深度センサを用いたSGRTの検証を実施していく予定である。
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