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Dual energy CTを用いた造影剤併用多時相4次元撮影技術開発と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K17285
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
研究機関地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所)

研究代表者

大平 新吾  地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 放射線腫瘍科技師 (50792694)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードDual energy CT / pancreatic cancer / liver cancer / radiotherapy / functional image / VMI / Dual-energy CT / 四次元 / 放射線治療 / 肝臓癌 / 膵臓癌 / 二重エネルギー / 医学物理 / dual energy CT / 造影剤
研究開始時の研究の概要

高精度放射線治療により腫瘍への線量増加・正常組織への線量低減が可能だが、腫瘍の正確な体内動態の把握がなければ、予期しない有害事象が発生する可能性がある。膵臓癌・肝臓癌の最適な撮影時相は腫瘍の特性によって異なる。本研究の概要は、早期相・後期相の両時相における造影剤併用4次元撮影を可能とする技術を開発し、これまで未着手であった情報を得る。物理的・生理的両側面から腫瘍の体内動態を解明し、照射範囲を決定する。我々が構築した腫瘍制御・有害事象発生モデルを基に、膵臓癌に対して強度変調放射線治療を、肝臓癌に対して体幹部定位放射線治療施行する研究である。

研究成果の概要

Dual-energy computed tomography (DECT)を膵臓癌・肝臓癌の放射線治療に応用することで、従来のCT画像よりも明瞭に腫瘍を描出し放射線治療の精度を向上させた。また、正常組織のヨードの取り込み量を定量的に測定することで、臓器の機能画像を生成した。高機能領域を極限まで温存する、新たな放射線治療戦略の道が開けた。さらに、四次元DECTを複数の造影相で撮像することを可能とし、自由呼吸下での呼吸性移動量の評価の精度を向上させた。いずれの成果も難治性である膵臓癌・肝臓癌に対する放射線治療において、有害事象の低減と治療効果の向上に貢献できると考える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DECTの放射線治療への応用は未だほとんど探求されていない領域である。難治性癌の代表格である膵臓癌・肝臓癌に対して、DECTは腫瘍の描出能を向上し、機能画像に基づいた新たな治療計画を可能とした。これらの成果に加え、多時相四次元CTはこれまで報告がなく、学術的意義は大きい。さらに、本研究の成果は膵臓癌・肝臓癌の放射線治療において、有害事象の低減・治療成績向上に寄与できる可能性があるため社会的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 5件)

  • [雑誌論文] Customization of a model for knowledge-based planning to achieve ideal dose distributions in volume modulated arc therapy for pancreatic cancers2021

    • 著者名/発表者名
      Ueda Yoshihiro、Nitta Yuya、Isono Masaru、Ohira Shingo、Masaoka Akira、Karino Tsukasa、Inui Shoki、Miyazaki Masayoshi、Teshima Teruki
    • 雑誌名

      Journal of Medical Physics

      巻: 46 号: 2 ページ: 66-66

    • DOI

      10.4103/jmp.jmp_76_20

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of Stopping Power Ratio Calculation Using Dual-energy Computed Tomography With Fast Kilovoltage Switching for Treatment Planning of Particle Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      OHIRA SHINGO、IMAI YASUHIRO、KOIKE YUHEI、ONO SHUNSUKE、UEDA YOSHIHIRO、MIYAZAKI MASAYOSHI、KOIZUMI MASAHIKO、KONISHI KOJI
    • 雑誌名

      In Vivo

      巻: 36 号: 1 ページ: 103-110

    • DOI

      10.21873/invivo.12681

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of image quality for pancreatic cancer using deep learning-generated virtual monochromatic images: Comparison with single-energy computed tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Ohira Shingo、Koike Yuhei、Akino Yuichi、Kanayama Naoyuki、Wada Kentaro、Ueda Yoshihiro、Masaoka Akira、Washio Hayate、Miyazaki Masayoshi、Koizumi Masahiko、Ogawa Kazuhiko、Teshima Teruki
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 85 ページ: 8-14

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2021.03.035

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of image quality and assessment of respiratory motion for hepatocellular carcinoma with portal vein tumor thrombosis using contrast-enhanced four-dimensional dual-energy computed tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Ohira Shingo、Kanayama Naoyuki、Wada Kentaro、Ikawa Toshiki、Hirata Takero、Kishi Noriko、Karino Tsukasa、Washio Hayate、Ueda Yoshihiro、Miyazaki Masayoshi、Koizumi Masahiko、Teshima Teruki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 1 ページ: e0244079-e0244079

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0244079

    • 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
  • [雑誌論文] A Third-Generation Adaptive Statistical Iterative Reconstruction for Contrast-Enhanced 4-Dimensional Dual-Energy Computed Tomography for Pancreatic Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Ohira Shingo、Kanayama Naoyuki、Wada Kentaro、Washio Hayate、Karino Tsukasa、Ueda Yoshihiro、Inui Shoki、Miyazaki Masayoshi、Koizumi Masahiko、Teshima Teruki
    • 雑誌名

      Journal of Computer Assisted Tomography

      巻: 45 号: 1 ページ: 18-23

    • DOI

      10.1097/rct.0000000000000942

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereotactic body radiation therapy planning for liver tumors using functional images from dual-energy computed tomography2020

    • 著者名/発表者名
      Ohira Shingo、Kanayama Naoyuki、Toratani Masayasu、Ueda Yoshihiro、Koike Yuhei、Karino Tsukasa、Shunsuke Ono、Miyazaki Masayoshi、Koizumi Masahiko、Teshima Teruki
    • 雑誌名

      Radiotherapy and Oncology

      巻: 145 ページ: 56-62

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2019.12.002

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endoscopic ultrasound-guided fiducial marker placement for neoadjuvant chemoradiation therapy for resectable pancreatic cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Ashida Reiko、Fukutake Nobuyasu、Takada Ryoji、Ioka Tatsuya、Ohkawa Kazuyoshi、Katayama Kazuhiro、Akita Hirofumi、Takahashi Hidenori、Ohira Shingo、Teshima Teruki
    • 雑誌名

      World Journal of Gastrointestinal Oncology

      巻: 12 号: 7 ページ: 768-781

    • DOI

      10.4251/wjgo.v12.i7.768

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preoperative Stereotactic Body Radiotherapy to Portal Vein Tumour Thrombus in Hepatocellular Carcinoma: Clinical and Pathological Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Kishi N, Kanayama N, Hirata T, Ohira S, Wada K, Kawaguchi Y, Konishi K, Nagata S, Nakatsuka S, Marubashi S, Tomokuni A, Wada H, Kobayashi S, Tomita Y and Teshima T
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 10 号: 1 ページ: 4105-4105

    • DOI

      10.1038/s41598-020-60871-0

    • 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
  • [雑誌論文] Dosimetric impact of baseline drift in volumetric modulated arc therapy with breath holding2020

    • 著者名/発表者名
      Ono Shunsuke、Ueda Yoshihiro、Inui Shoki、Isono Masaru、Ohira Shingo、Murata Seiya、Miyazaki Masayoshi、Teshima Teruki
    • 雑誌名

      Reports of Practical Oncology & Radiotherapy

      巻: 25 号: 5 ページ: 703-708

    • DOI

      10.1016/j.rpor.2020.06.004

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detectability of fiducials’ positions for real‐time target tracking system equipping with a standard linac for multiple fiducial markers2020

    • 著者名/発表者名
      Ono Shunsuke、Ueda Yoshihiro、Ohira Shingo、Isono Masaru、Sumida Iori、Inui Shoki、Morimoto Masahiro、Ashida Reiko、Miyazaki Masayoshi、Ogawa Kazuhiko、Teshima Teruki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 21 号: 11 ページ: 153-162

    • DOI

      10.1002/acm2.13050

    • 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: 2023-01-30  

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