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腫瘍動体に頑強な四次元放射線治療システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K15630
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

椋本 宜学  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (50736618)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード高精度放射線治療 / 呼吸性移動 / Interplay効果 / 医学物理 / 放射線治療 / VMAT / 頑強性 / 単純化 / 医学物理学 / 四次元放射線治療 / 品質管理 / 腫瘍動体に頑強な四次元放射線治療システム
研究成果の概要

強度変調放射線治療では、腫瘍動態下において意図せぬ線量が投与される危険性がある。本研究では、四次元線量評価を可能とするシステムを用いて、腫瘍と治療装置の動態下における線量誤差が、処方線量、Arc数の増加に伴い分散されることで、実投与線量分布への影響が小さくなることを明らかにした。臨床導入した新たな最適化モデルにより回転型強度変調放射線治療の照射野形状を単純化することで、治療計画の品質を大きく低下させることなく呼吸による腫瘍動態に頑強な計画が立案可能であることを明らかにした。欧州放射線腫瘍学会の医学物理Workshopを通じて治療計画の質と複雑性、頑強性に関する実情調査と提言書の作成に貢献した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

難治性である肺癌、膵臓癌をはじめとする胸腹部腫瘍に対する強度変調放射線治療では、腫瘍動態下において意図せぬ過大線量や過小線量が投与される危険性がある。本研究は、腫瘍動体下における線量分布の不確定性を明らかにすること、および腫瘍動態に頑強な四次元治療計画法を開発することを目的とした。難治性の胸腹部腫瘍に対しては強度変調放射線治療の恩恵が大きいが、線量の不確かさを危惧して臨床適応が進んでこなかった。本研究により四次元放射線治療の頑強性が向上し、治療の質が向上することで治療成績への貢献が期待される。また、国際協力を経た最新の研究成果の社会還元は重要な活動である。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Investigation of 4D dose in volumetric modulated arc therapy-based stereotactic body radiation therapy: does fractional dose or number of arcs matter?2020

    • 著者名/発表者名
      Shintani Takashi、Nakamura Mitsuhiro、Matsuo Yukinori、Miyabe Yuki、Mukumoto Nobutaka、Mitsuyoshi Takamasa、Iizuka Yusuke、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 61 号: 2 ページ: 325-334

    • DOI

      10.1093/jrr/rrz103

    • NAID

      120006822527

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variation in accumulated dose of volumetric‐modulated arc therapy for pancreatic cancer due to different beam starting phases2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Makoto、Nakamura Mitsuhiro、Mukumoto Nobutaka、Goto Yoko、Ishihara Yoshitomo、Nakata Manabu、Sugimoto Naozo、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 20 号: 10 ページ: 118-126

    • DOI

      10.1002/acm2.12720

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Improvement of the robustness to the interplay effect due to respiratory-induced tumor motion in VMAT using MLC aperture shape smoothing2020

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Mukumoto, Mitsuhiro Nakamura, and Takashi Mizowaki
    • 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
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Robustness of dose distribution for intra- and inter-fractional motion2019

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Mukumoto
    • 学会等名
      3rd ESTRO Physics workshop: Science in development
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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