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患者体内の非剛体性変化に対するマージンレス高精度適応放射線治療システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K08132
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2021)
京都大学 (2020)

研究代表者

椋本 宜学  大阪公立大学, 大学院医学研究科, 病院講師 (50736618)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード高精度放射線治療 / 適応放射線治療 / 医学物理 / 放射線治療 / 臓器変形
研究開始時の研究の概要

難治性である進行がんにおいては、放射線感受性の高いリスク臓器が標的に広範囲に近接することが多く、体内の非剛体性変化に対して拡張領域であるマージンを付与するため空間的に線量を増加したい領域と低減したい領域が重複する。本研究は、回転型強度変調放射線治療において、日々の非剛体性変化に対して3D非線形変形ベクトルマップを逆投影法により照射野形状へ直接適応させることで、マージンを排除した新たな高精度放射線治療システムを開発する。標的の拡張領域を削減ですることで、腫瘍とリスク臓器が空間的に分離することになり、腫瘍とリスク臓器境界領域において線量分布が革新的に向上する。

研究成果の概要

難治性である進行がんにおいては、放射線感受性の高いリスク臓器が標的に広範囲に近接することが多く、体内の非剛体性変化に対して拡張領域であるマージンを付与するため空間的に線量を増加したい領域と低減したい領域が重複する。
本研究では高精度放射線治療装置Elekta社製Unityを新たに導入し、軟部組織に対して高コントラストな体内画像が得られる高磁場MR画像誘導即時適応放射線治療を可能にした。初期治療計画を単純化し、日々の非剛体性変化に対して直接適応させることで、拡張領域を排除した新たな高精度放射線治療システムを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

難治性である進行がんにおいては、放射線感受性の高いリスク臓器が標的に広範囲に近接することが多く、体内の非剛体性変化に対して拡張領域であるマージンを付与するため空間的に線量を増加したい領域と低減したい領域が重複する。本研究により、難治性である進行がんにおいて問題となる腫瘍およびリスク臓器の治療期間内の非剛体性変化に対して、基準計画を高品質に適応させることが可能になれば、治療成績の向上が期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] What is plan quality in radiotherapy? The importance of evaluating dose metrics, complexity, and robustness of treatment plans2020

    • 著者名/発表者名
      Hernandez Victor、Hansen Christian R?nn、Widesott Lamberto、B?ck Anna、Canters Richard、Fusella Marco、G?tstedt Julia、Jurado-Bruggeman Diego、Mukumoto Nobutaka、Kaplan Laura Patricia、Koniarov? Irena、Piotrowski Tomasz、Placidi Lorenzo、Vaniqui Ana、Jornet Nuria
    • 雑誌名

      Radiotherapy and Oncology

      巻: 153 ページ: 26-33

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2020.09.038

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Reconstruction of Magnetic Resonance Volume with Biplanar Images for Magnetic Resonance -Guided Adaptive Radiotherapy with Generative Adversarial Networks2022

    • 著者名/発表者名
      De-Jun Zhou、Mitsuhiro Nakamura、Nobutaka Mukumoto、Keiko Shibuya
    • 学会等名
      22nd Asia-Oceania Congress on Medical Physics, 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elekta Unityを用いた安全・高精度なMR画像誘導即時適応放射線治療2022

    • 著者名/発表者名
      椋本宜学、井口治男、柴田祐希、家永晃功、坂田元徳、長畑智政、佐原朋広、辰己大作、山崎仁美、遠藤弘子、椋本直希、松田尚悟、澁谷景子
    • 学会等名
      第1 回日本 MR 画像誘導適応放射線治療研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大阪公立大におけるMR-guided Adaptive Radiotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      椋本宜学
    • 学会等名
      第21回九州放射線治療システム研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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