Functional image-guided dosimetric evaluation for the radiotherapy treatment planning of liver tumors

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26861004
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 東家 亮 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (60452893)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 肝腫瘍 / 肝硬変 / 分子イメージング / 定位放射線治療 / 低侵襲治療 / オーダーメイド治療 / 線量体積ヒストグラム / 放射線治療計画

Outline of Annual Research Achievements

肝腫瘍症例では多くの場合で肝硬変を合併している。定位放射線治療を行う際の合併症では放射線肝障害が最も問題となるため、処方線量の決定や放射線肝障害の予測には、CTをもとにした線量体積ヒストグラムが用いられている。しかし、CTでは肝臓の形態しか評価することができない。機能画像を用いることによって、肝臓の形態に加えて機能を加味した評価が実現する可能性がある。
これまで蓄積した症例に関して、アシアロシンチグラフィーで評価を行った。定位放射線治療後に肝機能が低下した症例では、治療前のHH15、LHL15が悪いことか示唆され、2次元画像において、定位放射線治療の適応や投与線量の決定に有用な指標になると考えられた。
3次元画像（アシアロSPECT/CTシミュレーション）の症例を蓄積し、解析を行った。従来の線量体積ヒトグラムパラメーターとアシアロSPECT画像をもとにした線量機能ヒストグラムパラメーターとの間には、有意な乖離が存在することを確認し、従来法で線量評価を行うことの限界について学会発表を行った。今後海外学会での発表と論文発表を予定している。
放射線治療後のGd－EOB－DTPA造影MR画像を用いた放射線肝障害に関しても検討を行った。1回3Gyの寡分割照射においては、35Gyが肝障害を呈する閾値であることが示唆され、30－40Gyが照射される体積の割合（V30－40）が線量体積ヒストグラムの有用な指標となりうると考えられた。この成果に関しては、論文を作成して受理された。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Wisconsin(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of Wisconsin
• [Journal Article] Radiation-induced liver injury after 3D-conformal radiotherapy for hepatocellular carcinoma: quantitative assessment using Gd-EOB-enhanced MRI (2017)
  • Author(s): Fukugawa Y, Namimoto T, Toya R*, Saito T, Yuki H, Matsuyama T, Ikeda O, Yamashita Y, Oya N
  • Journal Title: Acta Med Okayama Volume: 71 Pages: 25-29
  • DOI: 10.18926/AMO/54822
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Tumor motion changes in stereotactic body radiotherapy for liver tumors: an evaluation based on four-dimensional cone-beam computed tomography and fiducial markers (2017)
  • Author(s): Shimohigashi Y*, Toya R, Saito T, Ikeda O, Maruyama M, Yonemura K, Nakaguchi Y, Kai Y, Yamashita Y, Oya N, Araki F
  • Journal Title: Radiat Oncol Volume: 12 Pages: 61
  • DOI: 10.1186/s13014-017-0799-7
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 肝細胞癌に対する定位放射線治療における99mTc-GSA SPECT/CTを用いた機能線量体積評価 (2017)
  • Author(s): 東家亮、斉藤哲雄、白石慎哉、甲斐祐大、 松山知彦、下東吉信、山下康行、大屋夏生
  • Organizer: 第30回高精度放射線外部照射部会学術大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2017-03-08
• [Presentation] Radiation Induced Liver Injury after 3D-conformal Radiotherapy for Hepatocellular Carcinoma: Quantitative Assessment by Gd-EOB-DTPA-Enhanced MRI (2016)
  • Author(s): Toya R, Fukugawa Y, Namimoto T, Saito T, Yuki H, Matsuyama T, Ikeda O, Yamashita Y, Oya N
  • Organizer: 58th Annual Meeting of American Society for Radiation Oncology
  • Place of Presentation: Boston, MA
  • Year and Date: 2016-09-25 – 2016-09-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of Interfractional and Intrafractional Tumor Motion in Stereotactic Liver Radiotherapy, Based On Four-Dimentional Cone-Beam Computed Tomography Using Fiducial Markers (2016)
  • Author(s): Shimohigashi Y, Araki F, Toya R, Maruyama M, Nakaguchi Y
  • Organizer: 58th Annual Meeting and Exhibition of American Association of Physicists in Medicine
  • Place of Presentation: Washington, DC
  • Year and Date: 2016-07-31 – 2016-08-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Implications for Online Adaptive and Non-Adaptive Radiotherapy of Gastric and Gastroesophageal Junction Cancers Using MRI-Guided Radiothrapy (2016)
  • Author(s): Mittauer K, Geurts M, Toya R, Bassetti M, Harari P, Paliwal B, Bayouth J
  • Organizer: 58th Annual Meeting and Exhibition of American Association of Physicists in Medicine
  • Place of Presentation: Washington, DC
  • Year and Date: 2016-07-31 – 2016-08-04
  • Int'l Joint Research