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同室CT画像による臓器の移動量と陽子線線量分布の影響解析による最適化照射法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K09079
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関福井県立病院(陽子線がん治療センター(陽子線治療研究所))

研究代表者

前田 嘉一  福井県立病院(陽子線がん治療センター(陽子線治療研究所)), 陽子線治療研究所研究部門, 研究員(医学物理士) (70448025)

研究分担者 佐藤 義高  福井県立病院(陽子線がん治療センター(陽子線治療研究所)), 陽子線治療研究所研究部門, 研究員(医師) (10464067)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード陽子線がん治療 / 粒子線がん治療 / 画像誘導放射線治療 / 臓器移動 / インターフラクショナル移動量 / 適合治療 / 陽子線治療 / 前立腺がん治療 / 陽子線適合治療 / 同室CT画像誘導装置 / 医学物理学 / 陽子線治療計画 / 前立腺治療 / インターフラクショナル移動 / 放射線影響 / 深層学習 / 画像誘導法 / 同室CT / 陽子線飛程 / 粒子線治療学 / 適合放射線治療
研究成果の概要

鋭いブラックピークによる線量分布を利用した陽子線がん治療はがん部の画像誘導法と照射法の研究が重要である.本研究は画像誘導で取得したCT画像を解析し治療期間に生じる病巣部や正常組織の移動による線量分布変化を調べ最適な照射法の検討をした.前立腺がん治療では約1500セット(40症例)の画像を解析し、がん部(前立腺、精嚢)と正常組織(直腸)を調べた.前立腺と直腸の境界を画像誘導の参照領域にすることでがん部の線量を維持し直腸線量を抑えた治療が可能だが、約3割の症例で直腸変形による過線量が示唆された.治療開始から10日以降に照射計画を適合することにより、直腸線量を抑えた治療が可能であることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ブラックピークによってがん部に線量を集中し正常組織の線量の低減を図る陽子治療では、体内のがん部の日々の位置を正確に把握する画像誘導技術と、位置や臓器変化に追随する適合照射法の確立が今後の重要課題である.本研究はCT画像誘導装置による陽子治療で取得した日毎のCT画像を利用して臓器変化による陽子線量分布の影響を評価し、この課題に基礎データを提供する.特に前立腺がん治療において、がん部の前立腺や正常組織の直腸の線量の照射状態を示す定量化方法やその基礎データは、現在建設が進んでいるCT画像誘導装置と適合照射が可能なスキャニング照射法を備えた施設において適合治療を実現するための基礎的な報告となる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Effectiveness of re-planning protocols for sparing rectal doses based on the daily CT-images during the proton threatment for prostate cancer2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda, Yoshitaka Sato, Hiroyasu Tamamura, Kazutaka Yamamoto, Makoto Sasakai, Nobukazu Fuwa, Shigeyuki Takamatsu, Kyo Kume
    • 雑誌名

      Proceedings of The 1st Annual Conference of the particle Therapy Cooperative Group Asia-Oceania (PTCOG-AO2019), December 6-8, 2019, Osaka Japan.

      巻: 1 ページ: 84-85

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-room CT image guided system at proton therapy center , Fukui Prefectural Hospital, and study fir daily anatomical movement and the optimal proton radiation method utilizing daily CT-images2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Medical Physics

      巻: 39 ページ: 10-10

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Upgraded analyses for the effect of organ motion on proton prostate treatment using full sets of daily CT images2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda, Yoshitaka Sato, Satoshi Shibata, Sayuri Bou, Kazutaka Yamamoto, Hiroyasu Tamamura, Makoto Sasaki, Nobukazu Fuwa, Shigeyuki Takamatsu, Kyo kume
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Medical Physics

      巻: 39 ページ: 203-203

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Positioning accuracy and daily dose assessment for prostate cancer treatment using in-room CT image guidance at a proton therapy facility2018

    • 著者名/発表者名
      Maeda Yoshikazu、Sato Yoshitaka、Minami Hiroki、Yasukawa Yutaka、Yamamoto Kazutaka、Tamamura Hiroyasu、Shibata Satoshi、Bou Sayuri、Sasaki Makoto、Tameshige Yuji、Kume Kyo、Ooto Hiroshi、Kasahara Shigeru、Shimizu Yasuhiro、Saga Yusuke、Omoya Akira、Saitou Makoto
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 45 号: 5 ページ: 1832-1843

    • DOI

      10.1002/mp.12858

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of organ motion on proton prostate treatments, as determined from analysis of daily CT imaging for patient positioning2018

    • 著者名/発表者名
      Maeda Yoshikazu、Sato Yoshitaka、Shibata Satoshi、Bou Sayuri、Yamamoto Kazutaka、Tamamura Hiroyasu、Fuwa Nobukazu、Takamatsu Shigeyuki、Sasaki Makoto、Tameshige Yuji、Kume Kyo、Minami Hiroki、Saga Yusuke、Saito Makoto
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 45 号: 5 ページ: 1844-1856

    • DOI

      10.1002/mp.12869

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Segmental analysis of respiratory liver motion in patients with and without a history of abdominal surgery2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yasuhiro、Takamatsu Shigeyuki、Yamamoto Kazutaka、Maeda Yoshikazu、Sasaki Makoto、Tamamura Hiroyasu、Bou Sayuri、Kumano Tomoyasu、Gabata Toshifumi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiology

      巻: 36 号: 8 ページ: 511-518

    • DOI

      10.1007/s11604-018-0750-3

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interfractional movements of the prostate and seminal vesicles during CT image-guided proton therapy for protstate cancer and their impact on the proton range for lateral beam configurations2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda, Yoshitaka Sato, Satoshi Shibata, Sayuri Bou, Kazutaka Yamamoto, Hiroyasu Tamamura, Nobukazu Fuwa, Shigeyuki Takamatsu, Makoto Sasaki, Kyo Kume
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Medical Physics

      巻: 38 ページ: 65-65

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The positioning precision of In-room CT image-guided system in proton therapy facility and the first application to prostate cancer treatment2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda, Yoshitaka Sato, Hiroki Minami, Yutaka Yasukawa, Satoshi Shibata, Kazutaka Yamamoto, Hiroyasu Tamamura, Makoto Sasaki, Yuji Tameshige
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Medical Physics

      巻: 37 ページ: 114-114

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effectiveness of re-planning protocols for sparing rectal doses based on the daily CT-images during the proton threatment for prostate cancer2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda
    • 学会等名
      The 1st Annual Conference of the particle Therapy Cooperative Group Asia-Oceania (PTCOG-AO2019), Osaka Japan.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessment of Changes of the Distance from Liver Surface to Isocenter during Proton Beam Treatment for Liver Cancer.2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Shibata
    • 学会等名
      American Society for Radiation Oncology (ASTRO19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 陽子線前立腺がん治療における直腸線量低減のための同室CT画像を利用した再治療計画の有用性2019

    • 著者名/発表者名
      前田 嘉一
    • 学会等名
      第16回日本粒子線治療臨床研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] In-room CT image guided system at proton therapy center , Fukui Prefectural Hospital, and study fir daily anatomical movement and the optimal proton radiation method utilizing daily CT-images2019

    • 著者名/発表者名
      前田 嘉一
    • 学会等名
      第118回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Upgraded analyses for the effect of organ motion on proton prostate treatment using full sets of daily CT images2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda
    • 学会等名
      the particle Therapy Cooperative Group (PTCOG58), Manchester UK.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Upgraded analyses for the effect of organ motion on proton prostate treatment using full sets of daily CT images2019

    • 著者名/発表者名
      前田 嘉一
    • 学会等名
      第117回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Interfractional movements of the prostate and seminal vesicles during CT image-guided proton therapy for prostate cancer and their impact on the proton range for lateral beam configurations2018

    • 著者名/発表者名
      前田 嘉一
    • 学会等名
      第115回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Interfractional variations of prostate and seminal vesicle for the In-room CT-image guided proton therapy with lateral beams for prostate cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda
    • 学会等名
      International conference of Particle Therapy Co-Operative Group
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 前立腺がん陽子線治療における同室CT装置画像を利用した骨盤内臓器の移動解析と対向陽子線飛程の変化解析2017

    • 著者名/発表者名
      前田 嘉一
    • 学会等名
      第14回日本粒子線臨床治療研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] In-room CT image guided proton therapy for prostate and liver cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Maeda
    • 学会等名
      The First Hefei International Forum for Proton and Heavy Ion Radiotherapy The Hefei International Forum for Radiological Medical Physicsin Chaina
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 肝腫瘍に対するCT位置決めによる陽子線治療の初期経験2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Sato
    • 学会等名
      第30回日本放射線腫瘍学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The positioning precision of In-room CT image-guided system in proton therapy facility and the first application to prostate cancer treatment2017

    • 著者名/発表者名
      前田 嘉一
    • 学会等名
      第113回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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