超高線量率四次元動体追跡照射の高精度化に向けた新しい品質管理法の開発

• 研究課題/領域番号: 15K21194
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医学物理学・放射線技術学; 放射線科学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 椎木 健裕 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (30610456)
• 研究協力者: 湯浅 勇紀 ; 藤本 昂也 ; 鬼塚 亮太
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 動体追跡放射線治療 / 品質管理法 / 呼吸性移動 / ログファイル解析 / 医用画像解析 / 被ばく線量計算 / 画像誘導放射線治療 / 品質管理 / 四次元放射線治療

研究成果の概要

肺・肝腫瘍に対して，腫瘍近傍に留置された金属マーカの位置を、透視画像を用いてリアルタイムに認識する新しい動体追跡システムを用いた四次元動体追跡照射の品質管理手法の開発を行った。動体追跡システムより出力されるログファイルを解析可能なソフトウェアを開発し、腫瘍の呼吸性移動を定量化することを可能とした。また、動体追跡システムと治療用X線により取得される連続画像を用いて、治療中の精度を検証するソフトウェアを開発し、治療精度は±3 mmの精度で実施可能であることを証明した。さらに、治療中の透視による被ばく線量計算システムを構築し、患者体内の被ばく線量を定量化、管理可能とした。

研究成果

• [雑誌論文] Swyer-James Syndrome (2018)
  • 著者名/発表者名: Hamada Kazuki、Oishi Keiji、Hirano Tsunahiko、Shiinoki Takehiro、Shibuya Keiko、Matsunaga Kazuto
  • 雑誌名: American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 巻: 197 号: 1 ページ: 130-131
  • DOI: 10.1164/rccm.201708-1691im
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of patient-specific imaging dose for real-time tumour monitoring in lung patients during respiratory-gated radiotherapy (2018)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki Takehiro、Onizuka Ryota、Kawahara Daisuke、Suzuki Tatsuhiko、Yuasa Yuki、Fujimoto Koya、Uehara Takuya、Hanazawa Hideki、Shibuya Keiko
  • 雑誌名: Physics in Medicine & Biology 巻: 63 号: 6 ページ: 065016-065016
  • DOI: 10.1088/1361-6560/aab242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of patient-specific bolus created using three-dimensional printing technique in photon radiotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Koya、Shiinoki Takehiro、Yuasa Yuki、Hanazawa Hideki、Shibuya Keiko
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 38 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2017.04.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] 画像誘導・動体追跡放射線治療の臨床導入に向けた放射線治療技術の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 椎木健裕，澁谷景子
  • 雑誌名: BioClinica 巻: 7 ページ: 67-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of gantry speed on accuracy of extracted target motion trajectories and image quality in 4D-CBCT: phantom study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuasa Yuki、Shiinoki Takehiro、Fujimoto Koya、Hanazawa Hideki、Uehara Takuya、Koike Masahiro、Shibuya Keiko
  • 雑誌名: Biomedical Physics & Engineering Express 巻: 3 号: 6 ページ: 067001-067001
  • DOI: 10.1088/2057-1976/aa8ade
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of a respiratory-induced lung tumor motion model using phase oscillator (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoto K, Fujii F, Shiinoki T, Shibuya K
  • 雑誌名: 2017 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC) 巻: 1 ページ: 699-704
  • DOI: 10.1109/smc.2017.8122689
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of Well-Balanced kV X-Ray Imaging Conditions between Skin Dose and Image Noise for Dynamic Tumor Tracking Irradiation (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakai T, Sawada A, Tanabe H, Sueoka M, Taniuchi S, Takayama K, Shiinoki T, Ishihara Y, Kokubo M
  • 雑誌名: International Journal of Medical Physics, Clinical Engineering and Radiation Oncology 巻: 6 号: 04 ページ: 410-420
  • DOI: 10.4236/ijmpcero.2017.64037
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Verification of respiratory-gated radiotherapy with new real-time tumour-tracking radiotherapy system using cine EPID images and a log file. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki T, Hanazawa H, Yuasa Y, Fujimoto K, Uehara T, Shibuya K.
  • 雑誌名: Phys Med Biol. 巻: 62 号: 4 ページ: 1585-1599
  • DOI: 10.1088/1361-6560/aa587d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical assessment of coiled fiducial markers as internal surrogates for hepatocellular carcinomas during gated stereotactic body radiotherapy with a real-time tumor-tracking system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hanazawa H, Takahashi S, Shiinoki T, Park SC, Yuasa Y, Koike M, Kawamura S, Shibuya K.
  • 雑誌名: Radiother Oncol 巻: 123 号: 1 ページ: 43-48
  • DOI: 10.1016/j.radonc.2017.02.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of a combined respiratory-gating system comprising the TrueBeam linear accelerator and a new real-time tumor-tracking radiotherapy system: a preliminary study. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki T, Kawamura S, Uehara T, Yuasa Y, Fujimoto K, Koike M, Sera T, Emoto Y, Hanazawa H, Shibuya K.
  • 雑誌名: J Appl Clin Med Phys. 巻: 17 号: 4 ページ: 202-213
  • DOI: 10.1120/jacmp.v17i4.6114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 画像誘導・動体追跡放射線治療 (2016)
  • 著者名/発表者名: 椎木健裕、澁谷景子
  • 雑誌名: カレントテラピー 巻: 34 ページ: 485-490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dosimetric impact of dental metallic crown on intensity-modulated radiotherapy and volumetric-modulated arc therapy for head and neck cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kamomae, Yoshiyuki Itoh, Kuniyasu Okudaira, Takayoshi Nakaya, Masashi Tomida, Yoshikazu Miyake, Hiroshi Oguchi, Takehiro Shiinoki, Mariko Kawamura, Noriyuki Yamamoto, Shinji Naganawa
  • 雑誌名: Journal of Applied Clinical Medical Physics 巻: 17 号: 1 ページ: 234-245
  • DOI: 10.1120/jacmp.v17i1.5870
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of the incident directional dependence of radiochromic film by use of Monte Carlo simulation and measurement (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuasa Y, Kawamura S, Shiinoki T, Uehara T, Koike M, Kanzaki R, Hanazawa H, Takahashi S, Shibuya K
  • 雑誌名: Radiol Phys Technol 巻: 24 号: 2 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1007/s12194-016-0353-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Estimation of Patient-specific Imaging Dose for Real-Time Tumor-Tracking in Lung During Respiratory-Gated Radiotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki T, Kawahara D, Onizuka R, Suzuki T, Yuasa Y, Fujimoto K, Uehara T, Hanazawa H, Shibuya K
  • 学会等名: 59th American Association of Physicists in Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of Gantry Speed on Accuracy of Extracted target motion trajectories and image quality in 4D-CBCT: phantom study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuasa Y, Shiinoki T, Fujimoto K, Hanazawa H, Uehara T, Koike M, Shibuya K
  • 学会等名: 59th American Association of Physicists in Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] Patient-Specific Quality Assurance of Respiratory-Gated Radiotherapy for Lung Using New Real-Time Tumor-Tracking Radiotherapy System (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki T, Uehara T, Sera T, Yuasa Y, Fujimoto F, Koike M, Hanazawa H, Shibuya K.
  • 学会等名: 59th American Association of Physicists in Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] Reproducibility of CT Ventilation Imaging Based On Breath-Hold CT Toward Functional Image-Guided Adaptive Radiotherapy for Lung (2017)
  • 著者名/発表者名: Onozato Y, Shiinoki T, Hanazawa H, Shibuya K.
  • 学会等名: 59th American Association of Physicists in Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] Construction of a respiratory-induced lung tumor motion model using phase oscillator (2017)
  • 著者名/発表者名: Kashibe N, Fujii F, Shiinoki T, Shibuya K.
  • 学会等名: 2017 IEEE SMC
  • 国際学会
• [学会発表] 4D-CBCTのガントリ回転速度に対する腫瘍位置精度と画質に関する検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 湯浅勇紀、椎木健裕、藤本昂也、世良竜大、上原拓也、澁谷景子
  • 学会等名: 第45回日本放射線技術学会秋季学術大会
• [学会発表] 超高線量率動体追跡放射線治療に向けたMV/kVの同時ばく射に関する追跡精度評価システムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上原拓也, 椎木健裕, 花澤豪樹, 小池正紘, 三品幸男, 加治木駿介, 田辺悦章, 澁谷景子
  • 学会等名: 第45回日本放射線技術学会秋季学術大会
• [学会発表] 高線量率MV照射による散乱線が肝動体追跡放射線治療における透視追跡精度に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 花澤豪樹，椎木健裕，上原拓也，高橋昌太郎，小池正紘，湯浅勇紀，朴成哲，三品幸男, 加治木駿介, 田辺悦章, 澁谷景子
  • 学会等名: 第30回放射線腫瘍学会学術大会
• [学会発表] 最適化アルゴリズムの解像度がVMAT治療計画に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 世良竜大、椎木健裕、田辺悦章、湯浅勇紀、上原拓也、澁谷景子
  • 学会等名: 第30回放射線腫瘍学会学術大会
• [学会発表] 放射線治療の呼吸性移動対策のための4次元コーンビームCTの臨床評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 湯浅勇紀、椎木健裕、藤本昂也、世良竜大、上原拓也、澁谷景子
  • 学会等名: 第12回中国四国放射線医療技術フォーラム
  • 発表場所: 島根県民会館(島根県松江市)
  • 年月日: 2016-11-19
• [学会発表] Cine EPIDとログファイルを用いた画像誘導・動体追跡照射の照射精度検証法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 椎木健裕、花澤豪樹、湯浅勇紀、藤本昂也、上原拓也、澁谷景子
  • 学会等名: 第44回放射線技術学会秋季学術大会
  • 発表場所: ソニックシティ(埼玉県さいたま市)
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] 3Dプリンタにより作成した患者個別ボーラスの有用性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤本昂也、椎木健裕、湯浅勇紀、澁谷景子
  • 学会等名: 第44回放射線技術学会秋季学術大会
  • 発表場所: ソニックシティ(埼玉県さいたま市)
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] 放射線治療の呼吸性移動対策のための4次元コーンビームCTの基礎的評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 湯浅勇紀、椎木健裕、藤本昂也、世良竜大、上原拓也、澁谷景子
  • 学会等名: 第44回放射線技術学会秋季学術大会
  • 発表場所: ソニックシティ(埼玉県さいたま市)
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] 新型動体追跡装置を用いた肺腫瘍に対する画像誘導・動体追跡照射の患者個別QA (2016)
  • 著者名/発表者名: 上原拓也、椎木健裕、世良竜大、湯浅勇紀、小池正紘、澁谷景子
  • 学会等名: 第44回放射線技術学会秋季学術大会
  • 発表場所: ソニックシティ(埼玉県さいたま市)
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] 呼吸性移動対策における利益と課題 (2016)
  • 著者名/発表者名: 椎木健裕
  • 学会等名: 第44回放射線技術学会秋季学術大会
  • 発表場所: ソニックシティ(埼玉県さいたま市)
  • 年月日: 2016-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of dosimetric parameters with or without flattening filter in gating and non-gating stereotactic body radiotherapy for lung tumors: planning study (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanazawa H, Shiinoki T, Takahashi S, Park S, Nabeya K, Fujimoto K, Yuasa Y, Koike M, Tanabe Y, Kawamura S, Shibuya K
  • 学会等名: 2016 American Society for Radiation Oncology
  • 発表場所: USA, Boston, MA
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] 放射線治療に向けた肺腫瘍の位置予測モデルの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 樫部直人, 藤井文武, 澁谷景子, 椎木健裕, 川村慎二, 田辺悦章
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2016
  • 発表場所: 山口大学(山口県宇部市)
  • 年月日: 2016-08-23
• [学会発表] Dual modality verification for respiratory gating using new real-time tumor-tracking radiotherapy system (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki T, Kawamura S, Koike M, Yuasa Y, Uehara T, Fujimoto K, Hanazawa H, Shibuya K
  • 学会等名: 58th American Association of Physicists in Medicine
  • 発表場所: USA, Washington, DC
  • 年月日: 2016-07-31
  • 国際学会
• [学会発表] Feasibility study of markerless tracking using dual energy fluoroscopic images for real-time tumor-tracking radiotherapy system (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki T, Sawada A, Uehara T, Yuasa Y, Koike M, Kawamura S, Shibuya K
  • 学会等名: 58th American Association of Physicists in Medicine
  • 発表場所: USA, Washington, DC
  • 年月日: 2016-07-31
  • 国際学会
• [学会発表] The effectiveness of a patient specific bolus moade by using three-dimensional printing technique in photon radiotherapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto K, Shiinoki T, Yuasa Y, Hanazawa, Shibuya K
  • 学会等名: 58th American Association of Physicists in Medicine
  • 発表場所: USA, Washington, DC
  • 年月日: 2016-07-31
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of dose calculation accuracy based on cone beam cumputed tomography images for adaptive radiation therapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuasa Y, Shiinoki T, Uehara T, Koike M, Sera T, Emoto Y, Kawamura S
  • 学会等名: 72nd Japan Society of Radiological Technology
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-04-14
• [学会発表] 画像誘導放射線治療 (2016)
  • 著者名/発表者名: 椎木 健裕
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会 物理学セミナー
  • 発表場所: 広島高精度放射線治療センター(広島県広島市)
  • 年月日: 2016-03-04
  • 招待講演
• [学会発表] Is radiotherapy for a patient under the mechanical ventilation always contraindicated? (2015)
  • 著者名/発表者名: Hanazawa H,Takahashi S,Park S,Shiinoki T,Kawamura S,Shibuya K
  • 学会等名: 28th Annual Meeting of JASTRO
  • 発表場所: ベイシア文化ホール/前橋商工会議所会館(群馬県前橋市)
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] Pathological complete response was achieved after chemoradiotherapy for locally advanced pancreatic cancer;a case study (2015)
  • 著者名/発表者名: Park S, Takahashi S, Hanazawa H, Shiinoki T, Shibuya K
  • 学会等名: 28th Annual Meeting of JASTRO
  • 発表場所: ベイシア文化ホール/前橋商工会議所会館(群馬県前橋市)
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] 放射線治療装置用動体追跡システムSyncTraXとTrueBeam-クリニカルコミッショニングについて- (2015)
  • 著者名/発表者名: 椎木 健裕
  • 学会等名: 28th Annual Meeting of JASTRO
  • 発表場所: ベイシア文化ホール/前橋商工会議所会館(群馬県前橋市)
  • 年月日: 2015-11-19
  • 招待講演
• [学会発表] 地域放射線治療支援のための品質管理ソフトウェアの開発 -フィルム解析編- (2015)
  • 著者名/発表者名: 椎木健裕、藤本和男、上原拓也、湯浅勇紀、田口耕太郎
  • 学会等名: CSFRT2015
  • 発表場所: サンポートホール高松(香川県高松市)
  • 年月日: 2015-11-07
• [学会発表] 新型動体追跡装置におけるColor.IIの性能評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 世良竜大、上原拓也、椎木健裕、小池正紘、湯浅勇紀、川村慎二
  • 学会等名: CSFRT2015
  • 発表場所: サンポートホール高松(香川県高松市)
  • 年月日: 2015-11-07
• [学会発表] Motion management (2015)
  • 著者名/発表者名: 椎木 健裕
  • 学会等名: 医学物理学会サマーセミナー
  • 発表場所: グリンピア瀬戸内(広島県呉市)
  • 年月日: 2015-09-03
  • 招待講演
• [学会発表] Reproducibility of tumor motion probability distribution function in stereotactic body radiation therapy of lung using real-time tumor-tracking radiotherapy system. (2015)
  • 著者名/発表者名: T Shiinoki, S Kawamura, H Hanazawa, S Park, T Uehara, Y Yuasa, M Koike, T Takahashi, K Shibuya
  • 学会等名: 57th American Association of Physicists in Medicine
  • 発表場所: USA, Anaheim, CA
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] SBRT for hepatocellular carcinoma using gated radiotherapy with RTRT system and coiled fiducial markers: a report on initial 14 experience. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hanazawa H, Takahashi S, Park S, Shiinoki T, Shibuya K
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都府京都市)
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] Development of the tumor respiratory motion analysis tools using log files for four dimensional radiotherapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki Takehiro, Uehara Takuya, Kawamura Shinji, Yuasa Yuki, Fujimoto Koya, Koike Masahiro, Shibuya Keiko
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都府京都市)
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] Development of the tumor respiratory motion analysis tools using log files for dour dimensional radiotherapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiinoki Takehiro, Uehara Takuya, Kawamura Shinji, Yuasa Yuki, Fujimoto Koya, Koike Masahiro, Shibuya Keiko
  • 学会等名: 71st Japan Society of Radiological Technology
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2015-04-16
• [図書] PartⅡ-17 Pancreatic Canser,Intensity-Modulated Radiation Therapy - Clinical Evidence and Techniques (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibuya K, Shiinoki T, Nakamura A
  • 総ページ数: 473
  • 出版者: Springer Japan, Tokyo