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Dual Energy CTを使用した造影剤特定及び線量計算システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K19231
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
研究機関広島大学

研究代表者

河原 大輔  広島大学, 病院(医), 診療放射線技師 (20630461)

研究協力者 田中 創大  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード放射線治療 / 治療計画 / 造影剤 / 線量計算 / Dual energy CT / 電子密度 / 単色X線CT値 / モンテカルロ計算 / 実効原子番号 / 医療・福祉 / 放射線 / X線
研究成果の概要

Dual Energy CTを使用することで得られる電子密度、実効原子番号、単色X線CT値など様々な情報を使用し、造影剤中の密度、組成について解析し、造影剤濃度と各値の関係より造影剤マップを作成することで画像より造影剤が存在する領域を同定、及び濃度についても正確に割り当てることが可能なシステムを構築した。造影剤特定法の3%以上である2mg/mlにおける線量差は2%以内であり有意な差ではなかった。また高濃度に造影剤を含む場合は本システムを使用すべきことが示唆された。本研究成果を汎用化できるように検討を進め、高精度放射線治療における治療計画システムの一部として普及を推進していく。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、造影剤を使用して検査(CT)を行った場合に画像上における造影剤で病変が白く染まった領域を抽出可能になります。これによって腫瘍のみをしっかりと把握できます。放射線治療においては病変領域に対して放射線を照射する領域を設定しますが、本造影剤特定システムを使用することで半自動的に腫瘍のみを設定でき、さらに造影剤が含まれる領域は人体に存在する物質とは異なるため造影剤として割り当てて計算を行わなければ線量差が生じてしまいます。本システムを使用し造影剤領域をしっかりと判定できれば正確に物質を割り当てて計算が可能となり、より正確かつ適切な線量投与が可能となります。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Automatic contrast medium extraction system using electron density data with dual-energy CT2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Ozawa S, Tanaka S, Yokomachi K, Higaki T, Saito A, Miki K, Fujioka C, Ohno Y, Ohno Y, Kimura T, Murakami Y, Nagata Y
    • 雑誌名

      The British Journal of Radiology

      巻: 91 号: 1090 ページ: 1090-1090

    • DOI

      10.1259/bjr.20180396

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy spectrum and dose enhancement due to the depth of the Lipiodol position using flattened and unflattened beams2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Ozawa S, Saito A, Kimura T, Suzuki T, Tsuneda M, Tanaka S, Hioki K, Nakashima T, Ohno Y, Murakami Y and Nagata Y
    • 雑誌名

      Reports of Practical Oncology and Radiotherapy

      巻: 23 号: 1 ページ: 50

    • DOI

      10.1016/j.rpor.2017.12.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relative biological effectiveness study of Lipiodol based on microdosimetric-kinetic model2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Nakano H, Ozawa S, Saito A, Kimura T, Suzuki T, Tsuneda M, Tanaka S, Ohno Y, Murakami Y and Nagata Y
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 46 ページ: 89

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2018.01.018

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/964a6a01-61c4-47cf-913a-29814786bf4e

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tolerance levels of CT number to electron density table for photon beam in radiotherapy treatment planning system2018

    • 著者名/発表者名
      Nakao M, Kawahara D, Ozawa S, Yamada K, Hosono F, et al.
    • 雑誌名

      Journal applied clinical medical physics

      巻: 19 号: 1 ページ: 271

    • DOI

      10.1002/acm2.12226

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of secondary electron generation on dose enhancement in Lipiodol with and without a flattening filter2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Ozawa S, Saito A, Kimura T, et al.
    • 雑誌名

      Journal applied clinical medical physics

      巻: 19 号: 2 ページ: 211

    • DOI

      10.1002/acm2.12282

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accuracy of the raw-data-based effective atomic numbers and monochromatic CT numbers for contrast medium with a dual-energy CT technique2017

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Ozawa S, Yokomachi K, Tanaka S, et al.
    • 雑誌名

      The British Journal of Radiology

      巻: 91 ページ: 1082-1082

    • DOI

      10.1259/bjr.20170524

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dosimetric impact of Lipiodol in stereotactic body radiation therapy on liver after trans-arterial chemoembolization:2017

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Ozawa S, Saito A, Nishio T, et al.
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 44 号: 1 ページ: 342

    • DOI

      10.1002/mp.12028

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/9b1c6588-6f0f-4773-960b-a89ac022f26b

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Contrast medium extraction system using direct-electron density- CT number method and dual CT number method with Dual energy-CT2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Ozawa S, Tanaka S, Yokomachi K, Higaki T, Saito A, Miki K, Fujioka C, Ohno Y, Ohno Y, Kimura T, Murakami Y, Nagata Y
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Radiological Science and Technology (ICRST)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contrast medium extraction method using raw-data based electron density with Dual energy-CT2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Ozawa S, Tanaka S, Yokomachi K, Higaki T, Saito A, Miki K, Fujioka C, Ohno Y, Ohno Y, Kimura T, Murakami Y, Nagata Y
    • 学会等名
      ESTRO37
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accuracy of the effective atomic numbers and theoretical monochromatic CT numbers for contrast medium with raw-data based dual-energy CT2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Ozawa S, Tanaka S, Yokomachi K, Higaki T, Saito A, Miki K, Fujioka C, Ohno Y, Ohno Y, Kimura T, Murakami Y, Nagata Y
    • 学会等名
      第74回日本放射線技術学会総会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Relative biological effectiveness and relative dose-rate effect on Lipiodol based on the microdosimetric-kinetic model2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Nakano H, Ozawa S, Saito A, Kimura T, Suzuki T, Tsuneda M, Tanaka S, Ohno Y, Murakami Y and Nagata Y
    • 学会等名
      ESTRO37
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Dual Energy CT を用いた造影剤物質特定及び線量計算システム構築に向けた最適な造影剤抽出方法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      河原大輔
    • 学会等名
      第73回日本放射線技術学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-04-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Dual Energy CT を用いた造影剤物質特定及び線量計算システム構築に向けた最適な造影剤抽出方法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      河原大輔、小澤修一、斎藤明登、田中創大、他。
    • 学会等名
      第73回日本放射線技術学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Iodine Extraction Method using Direct-Electron Density and CT value with Dual energy-CT2017

    • 著者名/発表者名
      D Kawahara, S Ozawa, T Nakashima, et al.
    • 学会等名
      AAPM 59th Annual Meeting & Exhibition
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relative biological effectiveness study on Lipiodol based on the microdosimetric-kinetic model2017

    • 著者名/発表者名
      D Kawahara, S Ozawa, T Nakashima, et al.
    • 学会等名
      8th Japan-Korea Joint Meeting on Medical Physics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contrast medium extraction system using direct-electron density- CT number method and dual CT number method with Dual energy-CT2017

    • 著者名/発表者名
      D Kawahara, S Ozawa, T Nakashima, et al.
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Radiological Science and Technology (ICRST)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual Energy CT を用いた造影剤物質特定及び線量計算システムの開発に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      河原大輔
    • 学会等名
      第16 回広島放射線治療研究会
    • 発表場所
      アークホテル広島
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] AAPM 58th Annual Meeting & Exhibition2016

    • 発表場所
      ワシントン(USA)
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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