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微細構造物に対する高精度な線量計算法の確立により二次がんリスクの細分化を実現する

研究課題

研究課題/領域番号 19K17168
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
研究機関大阪大学

研究代表者

黒須 圭太  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい研究員 (60761400)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード二次がん / モンテカルロシミュレーション / テトラファントム / TBI / 高精度放射線治療
研究開始時の研究の概要

放射線治療に付随する二次がんリスクを正確に評価するためには、人体の各構造物における二次がんリスク換算係数を算出する必要がある。現在の主流である臓器の表現技法では気管支等の微細構造物や腸管等の流線型構造物を正確に表現できず、二次がんリスク換算係数の算出が不可能であった。本研究では連続四面体形状を適用して微細構造物や流線型構造物の正確な表現に取り組み、高精度な線量計算方法を確立する。また、将来の二次がん症例登録支援を目的として患者のCTデータと輪郭情報を連続四面体形状へと変換するソフトウェアを開発する。

研究成果の概要

ボクセルと連続四面体形状それぞれを基礎とした人体ファントムデータに対し、Total Body Irradiation を実施した場合の二次がんリスクを評価した。連続四面体形状を使用した場合は、実臨床における線量のバリエーションをより詳細に評価できることを明らかにした一方で、各臓器の受ける平均線量の差と、算出されたOrgan Effective Dose及びExcess Absolute Riskの傾向が異なることから、連続四面体形状を用いた2次がんリスクの評価は、従来のボクセルを用いた先行研究とは傾向が異なる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、放射線治療に伴う二次がんリスクの推定手法として初めて連続四面体形状を採用し、従来方法と比較して実臨床における線量のバリエーションをより詳細に評価できることを明らかにした。また、従来方法の制約を指摘し、連続四面体形状の採用によって適切な2次がんリスクの評価が可能であることを示唆した。この成果は、治療計画の立案において重要な情報を提供し、患者や医療関係者がより適切な意思決定を行うことを支援する。また、リスク評価の精度向上により、放射線治療による2次がん発生リスクを最小限に抑えるための最適な戦略や予防策の開発にも貢献する。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Dosimetric comparison between volumetric modulated arc therapy planning techniques for prostate cancer in the presence of intrafractional organ deformation2021

    • 著者名/発表者名
      Maria Varnava, Iori Sumida, Michio Oda, Keita Kurosu, Fumiaki Isohashi, Yuji Seo, Keisuke Otani and Kazuhiko Ogawa
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 62 ページ: 309318-309318

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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