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動体追尾放射線治療における腫瘍線量不確定性予測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K15802
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
研究機関大阪大学

研究代表者

秋野 祐一  大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (00722323)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード動体追尾照射 / サイバーナイフ / 呼吸性移動 / 小照射野 / 放射線治療 / 臓器位置不確定性 / 線量不確定性 / 体幹部定位照射
研究成果の概要

肺がんや肝臓がんに対し、動体追尾による定位放射線治療が行われている。本研究では腫瘍と胸壁の呼吸位相がずれている場合の追尾精度を評価し、さらに位相シフトによる追尾誤差が線量分布に及ぼす影響を評価する方法を開発した。この研究により、位相シフトがある患者では追尾誤差が発生しうるが、呼吸を遅くすることで精度を改善できることが示された。加えて、定位放射線治療で重要となるアイソセンター精度をサブミリメートルの精度で評価する方法、患者個別に行う治療精度検証のためのフィルム解析法を開発した。さらに国内の多数施設の小照射野計測や高精度放射線治療の普及状況について調査を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

治療計画の時点で患者の腫瘍と胸壁が同様に動いているか解析するのは困難であり、その影響を予測するのは難しい。本研究では治療前に追尾誤差やその線量分布への影響を評価する方法を開発した。この技術を用いることにより、追尾誤差が大きいと予想される患者には呼吸をゆっくりするようコーチングすることで追尾精度の改善が期待できる。また定位放射線治療で重要な小照射野の計測結果が国内で大きくばらついており、それは検出器の選択による影響が大きいことを明らかにした。適切な補正を行うことにより、国内の施設間における患者への投与線量のばらつきを小さくできると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 3件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Technical Note: Characteristics of a microSilicon X shielded diode detector for photon beam dosimetry2021

    • 著者名/発表者名
      Akino Yuichi、Okamura Keita、Das Indra J.、Isohashi Fumiaki、Seo Yuji、Tamari Keisuke、Hirata Takero、Hayashi Kazuhiko、Inoue Shinichi、Ogawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 48 号: 4 ページ: 2004-2009

    • DOI

      10.1002/mp.14639

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of raster scanning IMRT using a robotic radiosurgery system2021

    • 著者名/発表者名
      Shiomi Hiroya、Akino Yuichi、Sumida Iori、Masai Norihisa、Oh Ryoong-Jin、Ogawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 62 号: 2 ページ: 364-373

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa136

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Correction of lateral response artifacts from flatbed scanners for dual-channel radiochromic film dosimetry2021

    • 著者名/発表者名
      Akino Yuichi、Shiomi Hiroya、Isohashi Fumiaki、Suzuki Osamu、Seo Yuji、Tamari Keisuke、Hirata Takero、Mizuno Hirokazu、Ogawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 62 号: 2 ページ: 319-328

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa124

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of a microSilicon diode detector for small-field photon beam dosimetry2020

    • 著者名/発表者名
      Akino Yuichi、Fujiwara Masateru、Okamura Keita、Shiomi Hiroya、Mizuno Hirokazu、Isohashi Fumiaki、Suzuki Osamu、Seo Yuji、Tamari Keisuke、Ogawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 61 号: 3 ページ: 410-418

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of the Differences Between Measurements in Multiple Institutions and Calculation Modeled by Representative Beam Data in Prostate VMAT Plan2020

    • 著者名/発表者名
      Hironao Goto
    • 雑誌名

      in vivo

      巻: 34 号: 3 ページ: 1503-1509

    • DOI

      10.21873/invivo.11937

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Repositioning accuracy of a novel thermoplastic mask for head and neck cancer radiotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Fukao Mari、Okamura Keita、Sabu Shotaro、Akino Yuichi、Arimura Takehiro、Inoue Shinichi、Kado Ryoko、Seo Yuji
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 74 ページ: 92-99

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2020.05.005

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collection and analysis of photon beam data for Varian C-series linear accelerators: a potential reference beam data set2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yoshihiro、Mizuno Hirokazu、Akino Yuichi、Isono Masaru、Masai Norihisa、Uta Erika、Yamamoto Toshijiro
    • 雑誌名

      Physical and Engineering Sciences in Medicine

      巻: 43 号: 3 ページ: 889-901

    • DOI

      10.1007/s13246-020-00885-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Commissioning of total body irradiation using plastic bead bags2020

    • 著者名/発表者名
      Akino Yuichi、Maruoka Shintaro、Yano Katsuyuki、Abe Hiroshi、Isohashi Fumiaki、Seo Yuji、Tamari Keisuke、Hirata Takero、Kawakami Manabu、Nakae Yoshiki、Tanaka Yoshihiro、Ogawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 61 号: 6 ページ: 959-968

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa072

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep learning-based virtual noncontrast CT for volumetric modulated arc therapy planning: Comparison with a dual-energy CT-based approach2020

    • 著者名/発表者名
      Koike Y, Ohira S, Akino Y, Sagawa T, Yagi M, Ueda Y, Miyazaki M, Sumida I, Teshima T, Ogawa K
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 47 号: 2 ページ: 371-379

    • DOI

      10.1002/mp.13925

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of detector selections on inter-institutional variability of flattening filter-free beam data for TrueBeam linear accelerators2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y, Akino Y, Mizuno H, Isono M, Masai N, Yamamoto T
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 21 号: 1 ページ: 36-42

    • DOI

      10.1002/acm2.12766

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Small-field dosimetry of TrueBeamTM flattened and flattening filter-free beams: A multi-institutional analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Akino Y, Mizuno H, Isono M, Tanaka Y, Masai N, Yamamoto T
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 21 号: 1 ページ: 78-87

    • DOI

      10.1002/acm2.12791

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feasibility of synthetic computed tomography generated with an adversarial network for multi-sequence magnetic resonance-based brain radiotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Koike Y, Akino Y, Sumida I, Shiomi H, Mizuno H, Yagi M, Isohashi F, Seo Y, Suzuki O, Ogawa K
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 61 号: 1 ページ: 92-103

    • DOI

      10.1093/jrr/rrz063

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inter-unit variability of multi-leaf collimator parameters for IMRT and VMAT treatment planning: a multi-institutional survey2020

    • 著者名/発表者名
      Isono M, Akino Y, Mizuno H, Tanaka Y, Masai N, Yamamoto T
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 61 号: 2 ページ: 307-313

    • DOI

      10.1093/jrr/rrz082

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impacts of respiratory phase shifts on motion‐tracking accuracy of the CyberKnife Synchrony ? Respiratory Tracking System2019

    • 著者名/発表者名
      Akino Yuichi、Shiomi Hiroya、Sumida Iori、Isohashi Fumiaki、Seo Yuji、Suzuki Osamu、Tamari Keisuke、Otani Keisuke、Higashinaka Naokazu、Hayashida Miori、Mabuchi Nobuhisa、Ogawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: in press 号: 9 ページ: 3757-3766

    • DOI

      10.1002/mp.13523

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feasibility of virtual starshot analysis providing submillimeter radiation isocenter accuracy: A long-term multi-institutional analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Akino Y, Fujiwara M, Mizuno H, Shiomi H, Kaneko A, Isohashi F, Seo Y, Suzuki O, Otani K, Tamari K, Ogawa K
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 20 号: 10 ページ: 74-83

    • DOI

      10.1002/acm2.12715

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modalities and techniques used for stereotactic radiotherapy, intensity-modulated radiotherapy, and image-guided radiotherapy: A 2018 survey by the Japan Society of Medical Physics2019

    • 著者名/発表者名
      Akino Y, Tohyama N, Akino K, Ishikawa M, Kawamorita R, Kurooka M, Sumida I, Nakaguchi Y, Miyaura K, Nakamura M
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 64 ページ: 182-187

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2019.07.009

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the accuracy of the CyberKnife Synchrony? Respiratory Tracking System using a plastic scintillator2018

    • 著者名/発表者名
      Akino Yuichi、Sumida Iori、Shiomi Hiroya、Higashinaka Naokazu、Murashima Yoshiichi、Hayashida Miori、Mabuchi Nobuhisa、Ogawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 45 号: 8 ページ: 3506-3515

    • DOI

      10.1002/mp.13028

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inter-institutional variability of small-field-dosimetry beams among HD120? multileaf collimators: a multi-institutional analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Akino Yuichi、Mizuno Hirokazu、Tanaka Yoshihiro、Isono Masaru、Masai Norihisa、Yamamoto Toshijiro
    • 雑誌名

      Physics in Medicine & Biology

      巻: 63 号: 20 ページ: 205018-205018

    • DOI

      10.1088/1361-6560/aae450

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An effective method to reduce the interplay effects between respiratory motion and a uniform scanning proton beam irradiation for liver tumors: A case study2018

    • 著者名/発表者名
      Akino Yuichi、Wu Huanmei、Oh Ryoong‐Jin、Das Indra J.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 20 号: 1 ページ: 220-228

    • DOI

      10.1002/acm2.12508

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Characterization of microSilicon diode detector for electron beam dosimetry2020

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Akino, Masateru Fujiwara, Akari Kaneko, Takashi Masutani, Hirokazu Mizuno, Fumiaki Isohashi, Osamu Suzuki, Yuji Seo, Keisuke Tamari, Kazuhiko Ogawa
    • 学会等名
      第119回 日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of respiratory phase shifts between lung tumor and external marker motions using a 320-slice dynamic volume 4D-CT2020

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Akino, Osamu Suzuki, Hiroya Shiomi, Fumiaki Isohashi, Yuji Seo, Keisuke Tamari, Takero Hirata, Kazuhiko Ogawa
    • 学会等名
      2020 Joint AAPM COMP Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プラスチックシンチレータ Exradin W2 を用いたサイバーナイフ小照射野の評価2020

    • 著者名/発表者名
      秋野祐一, 岡村啓太, 藤原聖輝, 塩見浩也, 井ノ上信一, 礒橋文明, 鈴木修, 瀬尾雄二, 玉利慶介, 平田岳郎, 小川和彦
    • 学会等名
      第33回高精度放射線外部照射部会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Small field photon beam dosimetry of TrueBeam linear accelerators: a multi-institutional analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Akino Y, Mizuno H, Isono M, Tanaka Y, Masai N, Yamamoto T
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Long term analysis of radiation isocenter accuracy using virtual starshot technique2019

    • 著者名/発表者名
      秋野祐一, 藤原聖輝, 水野裕一, 塩見浩也, 金子暁里, 礒橋文明, 瀬尾雄二, 鈴木修, 大谷啓祐, 玉利慶介, 小川和彦
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] microSiliconダイオード検出器の小照射野X線計測特性2019

    • 著者名/発表者名
      秋野祐一, 岡村啓太, 藤原聖輝, 塩見浩也, 水野裕一, 礒橋文明, 鈴木修, 瀬尾雄二, 玉利慶介, 小川和彦
    • 学会等名
      第32回日本放射線腫瘍学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Deep learning-based virtual non-contrast CT for treatment planning : Comparison with dual-energy CT-based approach2019

    • 著者名/発表者名
      Koike Y, Ohira S, Akino Y, Ueda Y, Miyazaki M, Sumida I, Teshima T, Ogawa K
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Feasibility of synthetic CT generated from multi-sequence MR images using an adversarial network for MR-only radiotherapy2019

    • 著者名/発表者名
      Koike Y, Akino Y, Sumida I, Shiomi H, Mizuno H, Yagi M, Isohashi F, Seo Y, Suzuki O, Ogawa K
    • 学会等名
      61th Annual Meeting and Exhibition, American Association of Physicists in Medicine
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Variation of small field dosimetry of Novalis Tx beam data: multi-institutional study2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Akino, Hirokazu Mizuno, Yoshihiro Tanaka, Masaru Isono, Norihisa Masai, Toshijiro Yamamoto
    • 学会等名
      World Congress on Medical Physics & Biomedical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サイバーナイフ動体追尾照射精度における呼吸位相シフトの影響2018

    • 著者名/発表者名
      秋野祐一, 塩見浩也, 鈴木修, 隅田伊織, 東中直一, 林田海織, 馬淵 順久, 小川和彦
    • 学会等名
      第116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] Novalis Txの小照射野X線ビームデータ多施設解析2018

    • 著者名/発表者名
      秋野祐一, 水野裕一, 田中義浩, 五十野優, 正井範尚, 山本鋭二郎
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会 第31回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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