2015 Fiscal Year Research-status Report
放射線治療における臓器位置不確定性を考慮した新規有害事象予測モデルの包括研究
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26860402
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
秋野 祐一 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (00722323)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射線治療 / 呼吸性移動 / 臓器位置不確定性 / 追尾精度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、体内臓器の日々の変形、治療中の生理的運動を包括的に解析する方法を開発することを目標としている。初年度はシネMRI画像とLucas-Kanade法を用いて肝臓の三次元的な動きを解析し、定位放射線治療における線量分布への影響を評価する手法を開発した。その成果は第15回International Congress of Radiation Researchで発表した。
2年度目はビームデリバリーに伴う時間変化の影響にも着目した。呼吸性移動を伴う臓器に対して、呼吸同期や呼吸追尾といったビームデリバリー側の不確かさもまた臓器に投与される線量に影響を及ぼす。サイバーナイフは呼吸性移動を伴う腫瘍に対して可動式アームにより追尾照射を行う。本研究ではその追尾精度を評価する方法を開発した。
プラスチックのU字型フレームに追尾用の金属マーカー及び位置同定用の蓄光マーカーを貼り付け、プラスチックシンチレータ上を動体ファントムですべらせるように動かした。動体ファントムの動きに合わせて追尾照射を行い、シンチレーション光をカメラで撮影することにより、呼吸性移動に対するX線ビームの追尾精度を評価した。これにより、呼吸性移動のある肺がん・肝臓がんに対する追尾照射において線量分布が治療計画をどの程度再現できるか評価するための情報を得ることができた。この成果は第57回American Association of Physicists in Medicineおよび第10回サイバーナイフ研究会で発表した。
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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
呼吸性移動が放射線治療に及ぼす影響として、臓器の動き、変形、そして臓器移動とビームデリバリーの時間変化が引き起こすinterplay効果や追尾誤差などが挙げられる。2年度目の実施計画は臓器変形への対応であったが、臓器変形への対応については近年では多くの商用ソフトウェアが登場しており、また体幹部定位照射で一般的に用いられる呼吸抑制下ではその影響も比較的小さい。一方、interplayや追尾誤差の影響は未知の部分が多い。そこで2年度目はさらに研究計画を発展させ、呼吸性移動がビームデリバリーに与える影響を評価する手法を開発した。初年度に開発した臓器移動評価とビームデリバリーの影響、そしてこれらを用いて最終的な線量分布を解析することにより、臓器位置不確定性が及ぼす影響の評価に到達できると考えられる。最終的な目標として設定している臓器位置不確定性の影響評価には着実に近づいており、遅延なく進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度はこれまでに開発した手法の統合、臨床例での解析、そして成果報告を予定としている。臓器の生理的運動がビーム照射に与える影響を評価し、その結果を患者体内への線量分布計算にフィードバックする必要がある。このフィードバックについては利用可能な商用ソフトウェアShioRIS2.0の機能を利用可能であると考えられるが、状況によっては自身で開発を行う。
さらに一般的に広く用いられる従来のリニアックを用いた治療にも対応できる手法を考案する。多くのダイオード検出器を有する多次元検出器でビーム測定を行い、測定結果を時間軸に対してオフセットすることにより、仮想上の呼吸性移動を付与し、逆投影することにより線量分布への影響を評価する方法を開発する。またこれまでの実績を学会発表・学術論文を通して報告する。
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| Causes of Carryover |
前年度の未使用額は5,966円とわずかであり、ほぼ予定通りに執行できていると考えられる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度分と合わせて、学会発表、論文作成費用、データ整理に必要なストレージやソフトウェアのなどの必要な費用に使用する。
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