動態下における強度変調放射線治療の安全性に関する基礎的検討

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23791408
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中村 光宏 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 特定職員 (30584255)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: 呼吸性移動 / 強度変調放射線治療

Research Abstract

平成23年度に実施できた研究は，主に(1)外部呼吸信号の解析，(2)動態下におけるIMRT線量分布検証，および(3)膵癌に対して息止めIMRTを施行した症例における線量分布検証の3項目である．項目(1)では，本学で取得した300パターンを超える外部呼吸信号を解析した．その結果，平均周期が4秒であることがわかった．項目(2)では，4秒周期の模擬波形動態下において，呼吸性移動量を変数として臨床で使用した複数のIMRTプランを用いて線量分布を取得し，非動態下で取得した線量分布と比較した．その結果，呼吸性移動量が5mm未満の場合では，非動態下における線量分布とほぼ一致していたが，5mm以上では一致率が著しく低下した．項目(3)では，膵癌に対して息止めIMRTを施行した症例の腹壁運動データを解析した．息止め下であっても，ベースラインドリフトおよび心拍動が観測され，これらが線量分布に及ぼす影響について検証した．その結果，心拍動の影響は無視できるほど小さかったが，5mm以上のベースラインドリフト下における線量分布は，非動態下と比較して，その一致率が大きく低下することが明らかとなった．以上より，動態を伴う腫瘍に対してIMRTを実施する場合，移動量が5mm未満であれば，安全な照射を実施できることが示唆された．上記3項目の他に，平成24年度以降の計画であった動態下におけるフルエンスマップ生成ソフトウェア開発にも着手できた．

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成23年度に予定した計画を概ね完遂し，平成24年度に予定していた動態下におけるフルエンスマップ作成ソフトウェア開発にも着手できた．

Strategy for Future Research Activity

動態周期・移動量および照射タイミングをパラメーターとし，これらを組み合わせた動態下におけるフルエンスマップ作成ソフトウェアを完成させる．本ソフトウェアを用いて非動態下におけるフルエンスマップと比較し，その差異の原因を追究する．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

動態下におけるIMRTの安全性は未だ明らかになっていないため，国内外の学会での情報収集が必要である．このため，旅費が多く必要となる見込みである．これ以外にデータ解析用ソフトウェアやデータ集積用の消耗品を研究費に用いる予定である．

Research Products

• [Journal Article] Analysis of Dosimetric Parameters Associated With Acute Gastrointestinal Toxicity and Upper Gastrointestinal Bleeding in Locally Advanced Pancreatic Cancer Patients Treated With Gemcitabine-Based Concurrent Chemoradiotherapy. (2012)
  • Author(s): Nakamura A, Shibuya K, Matsuo Y, Nakamura M, Shiinoki T, Mizowaki T, Hiraoka M
  • Journal Title: Int J Radiat Oncol Biol Phys. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2011.12.026
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dose-Volume Metrics Associated With Radiation Pneumonitis After Stereotactic Body Radiation Therapy For Lung Cancer (2012)
  • Author(s): Matsuo Y, Shibuya K, Nakamura M, Narabayashi M, Sakanaka K, Ueki N, Miyagi K, Norihisa Y, Mizowaki T, Nagata Y, Hiraoka M.
  • Journal Title: Int J Radiat Oncol Biol Phys. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2012.01.018
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Experimental valdation of heterogeneity-corrected dose-volume prescription on respiratory-averaged CT images in stereotactic body radiotherapy for moving tumors. (2012)
  • Author(s): Nakamura M, Miyabe Y, Matsuo Y, Kamomae K, Nakata M, Yano S, Sawada A, Mizowaki T, Hiraoka M.
  • Journal Title: Med Dosim. Volume: 37 Pages: 20-25
  • DOI: 10.1016/j.meddos.2010.12.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interfractional dose variations in intensity-modulated radiotherapy with greath-hold for pancreatic cancer (2012)
  • Author(s): Nakamura M, Shibuya K, Nakamura A, Shiinoki T, Matsuo Y, Nakata M, Sawada A, Mizowaki T, Hiraoka M.
  • Journal Title: Int J Radiat Oncol Biol Phys. Volume: 82 Pages: 1619-26
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2011.01.050
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dosimetric investigation of breath-hold intensity-modulated radiotherapy for pancreatic cancer. (2012)
  • Author(s): Nakamura M, Kishimoto S, Iwamura K, Shiinoki T, Nakamura A, Matsuo Y, Shibuya K, Hiraoka M.
  • Journal Title: Med Phys. Volume: 39 Pages: 48-54
  • DOI: 10.1118/1.3668314
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Positional reproducibility of pancreatic tumors under end-exhalation breath-hold conditions using a visual feedback technique. (2012)
  • Author(s): Nakamura M, Shibuya K, Shiinoki T, Matsuo Y, Nakamura A, Nakata M, Sawada A, Mizowaki T, Hiraoka M.
  • Journal Title: Int J Radiat Oncol Biol Phys. Volume: 79 Pages: 1565-71
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2010.05.046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interfractional Reproducibility in Pancreatic Position Based on Four-Dimensional Computed Tomography. (2011)
  • Author(s): Shiinoki T, Shibuya K, Nakamura M, Nakamura A, Matsuo Y, Nakata M, Sawada A, Mizowaki T, Itoh A, Hiraoka M.
  • Journal Title: Int J Radiat Oncol Biol Phys. Volume: 80 Pages: 1567-72
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2010.10.020
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Differences In Dose Distributions Between The Anisotropic Analytical Algorithm And The AcurosXB For Clinical Case (2011)
  • Author(s): Sayaka Sato, Mitsuhiro Nakamura, Manabu Nakata, Yusuke Tsuruta, Yuki Miyabe, Takashi Mizowaki, Akira Sawada, and Masahiro Hiraoka
  • Organizer: 53rd ASTRO Annual meeting
  • Place of Presentation: Miami Beach Convention Center (USA)
  • Year and Date: October 2-6, 2011
• [Presentation] Dosimetric Impact Of Implanted Radiopaque Markers For Dynamic Tumor Tracking Irradiation Of The Lung By Monte Carlo Simulation (2011)
  • Author(s): Takehiro Shiinoki, Akira Sawada, Yoshitomo Ishihara, Mitsuhiro Nakamura, Yuki Miyabe, Nobutaka Mukumoto, Yukinori Matsuo, Takashi Mizowaki, Masaki Kokubo, Masahiro Hiraoka
  • Organizer: 53rd ASTRO Annual meeting
  • Place of Presentation: Miami Beach Convention Center (USA)
  • Year and Date: October 2-6, 2011
• [Presentation] Geometric Accuracy of the X-Ray Image-Based Dynamic Tracking for a Four-Dimensional Image-Guided Radiotherapy System with Gimbals Mechanism of MHI-TM2000 (Vero) (2011)
  • Author(s): Nobutaka Mukumoto, Mitsuhiro Nakamura, Akira Sawada, Kunio Takahashi, Yuki Miyabe, Kenji Takayama, Yukinori Matsuo, Takashi Mizowaki, Masaki Kokubo, Masahiro Hiraoka
  • Organizer: 52nd AAPM
  • Place of Presentation: Vancouver Convention Center (Canada)
  • Year and Date: 31 July-4 August, 2011
• [Presentation] Development of Monte Carlo Dose Calculation System for Tumor-Tracking Irradiation with a Gimbaled X-Ray Head (2011)
  • Author(s): Yoshitomo Ishihara, Akira Sawada, Mitsuhiro Nakamura,Nobutaka Mukumoto, Shuji Kaneko, Kenji Takayama, Yukinori Matsuo, Takashi Mizowaki, Masaki Kokubo, Masahiro Hiraoka
  • Organizer: 52nd AAPM
  • Place of Presentation: Vancouver Convention Center (Canada)
  • Year and Date: 31 July-4 August, 2011
• [Presentation] Evaluation of 3D and 4D delivered dose with AAA and XVMC dose calculation algorithms in stereotactic body radiation therapy for lung cancer (2011)
  • Author(s): Kiyotomo Matsugi, Akira Sawada, Mitsuhiro Nakamura, Yuki Miyabe, Chikako Yamauchi, Masahiro Hiraok
  • Organizer: 52nd AAPM
  • Place of Presentation: Vancouver Convention Center (Canada)
  • Year and Date: 31 July-4 August, 2011
• [Presentation] Optimization of the x-ray monitoring angles in fluoroscopy for a correlation model between fiducial marker motion and external respiratory signals for MHI-TM2000 (VERO) (2011)
  • Author(s): Mami Akimoto, Mitsuhiro Nakamura, Akira Sawada, Nobutaka Mukumoto, Nami Ueki, Shuji Kaneko, Yukinori Matsuo, Takashi Mizowaki, Masaki Kokubo, Masahiro Hiraoka
  • Organizer: 11th Asia-Oceania Congress of Medical Physics
  • Place of Presentation: Kyushu University (Fukuoka)
  • Year and Date: 29 September - 1 October, 2011
• [Presentation] Evaluation of 3D and 4D planned dose with AAA and XVMC dose calculation algorithms in stereotactic body radiation therapy for lung cancer (2011)
  • Author(s): Kiyotomo Matsugi, Akira Sawada, Mitsuhiro Nakamura, Yuki Miyabe, Chikako Yamauchi, Masahiro Hiraoka
  • Organizer: 11th Asia-Oceania Congress of Medical Physics
  • Place of Presentation: Kyushu University (Fukuoka)
  • Year and Date: 29 September - 1 October, 2011
• [Presentation] 患者の呼吸信号に対するMHI-TM2000 (VERO)の動体追尾機能の精度検証 (2011)
  • Author(s): 椋本宜学、中村光宏、澤田晃、高橋邦夫、宮部結城、高山賢二、溝脇尚志、小久保雅樹、平岡真寛
  • Organizer: 第24回日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル (兵庫)
  • Year and Date: 2011年11月17日-19日
• [Presentation] MHI-TM2000(VERO)における音声コーチングによる動体追尾精度への影響 (2011)
  • Author(s): 中村光宏、澤田晃、椋本宜学、高橋邦夫、宮部結城、高山賢二、溝脇尚志、小久保雅樹、平岡真寛
  • Organizer: 第24回日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル (兵庫)
  • Year and Date: 2011年11月17日-19日
• [Presentation] ジンバル照射ヘッドによる動体追尾照射に対する四次元モンテカルロ線量計算システムの開発 (2011)
  • Author(s): 石原佳知、澤田晃、中村光宏、椋本宜学、椎木健裕、植木奈美、松尾幸憲、溝脇尚志、小久保雅樹、平岡真寛
  • Organizer: 第24回日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル (兵庫)
  • Year and Date: 2011年11月17日-19日
• [Presentation] RapidArc治療計画における線量計算アルゴリズムAcurosXBとAAAの比較 (2011)
  • Author(s): 佐藤清香、中村光宏、中田学、鶴田裕輔、宮部結城、溝脇尚志、平岡真寛
  • Organizer: 第24回日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル (兵庫)
  • Year and Date: 2011年11月17日-19日
• [Presentation] 肺腫瘍位置確認のための金マーカーの線量への影響 －Simulation study－ (2011)
  • Author(s): 椎木健裕、澤田晃、石原佳知、植木奈美、椋本宜学、中村光宏、松尾幸憲、溝脇尚志、小久保雅樹、平岡真寛
  • Organizer: 第24回日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル (兵庫)
  • Year and Date: 2011年11月17日-19日
• [Presentation] 金マーカーと外部呼吸信号の相関モデル作成のためのX線透視角度の最適化 (2011)
  • Author(s): 秋元麻未、中村光宏、澤田晃、椋本宜学、植木奈美、松尾幸憲、金子周史、溝脇尚志、小久保雅樹、平岡真寛
  • Organizer: 第24回日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル (兵庫)
  • Year and Date: 2011年11月17日-19日
• [Presentation] 肺定位放射線治療におけるコーンビームCTを用いた腫瘍位置照合の精度検証 (2011)
  • Author(s): 加茂前 健、矢野 慎輔、宮部 結城、奈良井 昇、澤田 庸平、坪田 恵里、中村 光宏、中田 学、溝脇 尚志、平岡 真寛
  • Organizer: 第24回日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル (兵庫)
  • Year and Date: 2011年11月17日-19日
• [Presentation] 肺定位放射線治療における動体追尾照射の四次元線量分布～線量計算システムの開発～ (2011)
  • Author(s): 石原佳知、澤田晃、中村光宏、椋本宜学、宮部結城、植木奈美、松尾幸憲、溝脇尚志、小久保雅樹、平岡真寛
  • Organizer: 第24回日本放射線腫瘍学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル (兵庫)
  • Year and Date: 2011年11月17日-19日
• [Presentation] Dosimetric investigation of breath-hold intensity-modulated radiotherapy for pancreatic cancer (2011)
  • Author(s): Mitsuhiro Nakamura, Shun Kishimoto, Kohei Iwamura, Takehiro Shiinoki, Akira Nakamura, Yukinori Matsuo, Keiko Shibuya, Masahiro Hiraoka
  • Organizer: 11th Asia-Oceania Congress of Medical Physics
  • Place of Presentation: Kyushu University (Fukuoka)
  • Year and Date: 20110929-1001
• [Presentation] Effect of audio instruction on the tracking accuracy for a four-dimensional image-guided radiotherapy system, MHI-TM2000 (VERO) (2011)
  • Author(s): Mitsuhiro Nakamura, Akira Sawada, Nobutaka Mukumoto, Kunio Takahashi, Yuki Miyabe, Kenji Takayama, Yukinori Matsuo, Takashi Mizowaki, Masaki Kokubo, Masahiro Hiraoka
  • Organizer: 52nd AAPM
  • Place of Presentation: Vancouver Convention Center (Canada)
  • Year and Date: 20110731-0804