| 研究課題/領域番号 |
18K15650
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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 | 関西医科大学 |
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研究代表者 |
姉帯 優介 関西医科大学, 医学部, 助教 (70809376)
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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 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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 | 特徴量抽出 / 球面調和関数 / 球面投影 / 微分幾何 / 多様体学習 / 線量分布 / 放射線治療品質の可視化 / 微分幾何学 / 医学物理 / 医用工学 / 機械学習 / 放射線治療計画 / 最適化 |
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| 研究成果の概要 |
放射線治療において，線量分布計画（以下，治療計画）は非常に重要な過程である．特に腫瘍に放射線を集中させ，周辺の正常臓器の副次的な線量増加を和らげる強度変調放射線治療では，患者固有の状況（腫瘍やそれを取り巻く正常組織の配置，体型など）や治療施設における臨床方針，計画者ごとの経験が反映された複雑な線量分布を得る．その良し悪しは医師が臨床的に判断できるが，既存の手法では線量分布自体を比較したり，定量的に評価・比較するのは難しい．そこで報告者らはこのような線量分布がもっている特徴を幾何学的に解析し，効率的に特徴量を抽出（テンソル化）して扱うことに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
線量分布は断面ごとの情報として離散的（１つ１つ独立した状態）に扱われる．そこで，この断面に配置された分布情報を球面に射影し，その複雑な形状を球面調和関数の展開係数へ紐づけて数値化していくことで，特徴を抽出したテンソルあるいはそれを圧縮したスコアとして扱うことができる．この手法は実用的に全線量分布の特徴を定量的にとらえるだけでなく，球面射影と係数化によって高次元（この場合は位置と線量の四次元）の情報を圧縮し効率的に扱った良い例である．このようにして線量分布のような複雑な形状情報を分類することが可能となった．
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