2014 Fiscal Year Annual Research Report
堅牢性が高い四次元的強度変調放射線治療法の開発と臨床的実行性
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26713022
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
橘 英伸 独立行政法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 医学物理専門職 (20450215)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 四次元 / 堅牢性 / 追尾照射 / 肺機能画像 / 患者体位変化管理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1) 肺機能イメージングの根幹であるDeformable image registration（DIR）の精度評価に関して、米国医学物理学会にて発表を行った。
2) 肺機能イメージングに関して、DIRを応用して生成するできることを示し、学会発表を行った。また、RM-IMRTの前に、従来法で肺機能画像を応用し、肺機能を温存できることを示唆する研究発表を行った。
3) RM-IMRTの堅牢性アルゴリズムに関して、理論を構築した。
4) 以前の研究で作成、臨床実績を示した患者体位変化管理アルゴリズムを発展させ、３次元移動量を測定するために、理論を構築した。また、理論を実現化するためのシステム設計を行った。
5) RM-IMRTプランを実際に照射することが当院に導入できることが決まった。
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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
1) 肺機能イメージングに関して、生成が完了し、従来への治療法の利用を示した。
2) RM-IMRTの堅牢性アルゴリズムに関して、理論は構築でき、実装する段階に到達した。
3) 患者体位変化管理アルゴリズムは構築し、実装できる段階に到達した。
4) RM-IMRTプランを実現する追尾用治療照射システムが当院に導入され、統合できる準備が整いつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究主任者である橘英伸は総括およびプログラムの実装を行う。守屋駿佑はRM-IMRTの最適化計算や最終計算のために利用する高速度線量計算アルゴリズムの開発を行う。黒澤知征はRM-IMRTの実際の照射が安全に遂行されたかを立証する品質管理システムの開発を行う。宮川真は肺機能画像の精度を自作で作成した肺胞ファントムを利用し、立証する。陣野隼汰は患者体位変化管理システムの動作検証および精度検証を行う。さらに、RM-IMRTの安全な治療を遂行するため、RM-IMRTの治療計画に対する独立計算検証法による品質保証法を確立する。この際、RM-IMRTはIMRT、IMATなどの強度変調の要素、また従来法の計算アルゴリズムの要素があり非常に複雑である。そこで、がん研有明病院高橋良、上間達也、神奈川県立がんセンター河合大輔、稲城市立病院板野正信、国立がん研究センター馬場大海らによる協力を得て、従来法、不均質計算、IMRTおよびIMAT観点から構築する。また、RM-IMRTの実際の照射において、国立がん研究センター東病院に設置されたDelta4という疑似三次元測定機を利用した検証を行うが、国立がん研究センター東病院の上原隆三の協力を得る。
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| Causes of Carryover |
患者体位変化管理システムはカメラやコンピュータなどのハードウェアおよび我々が理論開発し、コンピュータプログラム言語を用いて実装するソフトウェアプログラムに分けられる。
平成26年度は患者体位変化管理システムの理論構築を行ったが、ハードウェアであるカメラやコンピュータなどの購入が間に合わなかった。その理由として、理論構築に期待より遅延が生じたこと、それに伴い、カメラやコンピュータの仕様が決められなかったことが挙げられる。また、３次元測定において精度の高い条件を探るための専用の治具を開発したが平成26年度の発注に間に合わなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度は、患者体位変化管理システムの理論を具体化する。すなわち、平成27年度6月までに、コンピュータプログラム言語を用い、ソフトウェアの実装を行う。また、平行して、カメラおよびコンピュータを購入し、ネットワークを整備する。そして、すべてを統合し、患者体位変化管理システムを構築する。
構築後、精度検証を行うが、専用の自作治具を設計したので、発注を行い、これを用いながら、基礎的な検証および応用的な検証（健常ボランティア）を行う。
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