| 研究課題/領域番号 |
18K15619
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
市地 慶 (市地慶) 東北大学, 医学系研究科, 講師 (90743443)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 放射線治療 / 肺がん / 呼吸性移動 / 呼吸誘導 / 視聴覚フィードバックシステム / 制御特性 / 息止め / 視聴覚フィードバック / 呼吸性移動対策 / 動体追尾照射 / バイオフィードバック / 呼吸動態予測 |
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| 研究成果の概要 |
肺がんなど呼吸によって位置が時間変化する腫瘍への正確・高精度な放射線治療を実現するため，呼吸を目標状態へと誘導するシステムが利用されている．しかし，この呼吸誘導システムを併用しても呼息・吸息の深さやタイミングが目標状態や予測容易なパターンから逸脱して，照射の正確性の担保・向上が難しくなることがある．そこで放射線治療中の呼吸状態の予測性すなわち再現性向上を目的として，制御工学的な観点から現在の呼吸誘導システムの特性を分析し，コントローラ導入による特性改善を試みた．実験的な評価の結果，開発した新システムでは目標状態逸脱の改善が確認され，より効果的な呼吸誘導の実現可能性が示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
呼吸誘導システムでは，目標となる呼吸状態と実際の呼吸状態を人へと提示し，提示された情報をもとに人が呼吸を調整する．本研究では，この「実際の状態を確認しながら目標値へと調整するシステム」を制御システムとして捉えなおし，その性質を制御工学の知見を用いて解析し，その特性を改善する工夫を導入した．このような制御工学的観点に基づく呼吸誘導システムの改善は，従来の呼吸誘導システムにはなかった新規なアプローチである．本研究を通じて拓かれた制御工学的な呼吸誘導の特性改善手法には，放射線治療の効果・効率を向上させることが期待される．
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