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深層学習ネットワークを用いた、高リスク前立腺癌に対する個別化定位放射線治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K16725
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

平田 岳郎  大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (20777916)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード放射線科学 / 定位放射線治療 / 前立腺癌 / 放射線治療 / 人工知能 / 機械学習 / 深層学習 / 放射線治療計画
研究開始時の研究の概要

本研究では、定位放射線治療を高リスク前立腺癌の治療に導入するための準備として、患者背景や、放射線治療の計画内容・線量分布に応じて有害事象発症・生活の質悪化リスクを予測可能な深層学習ネットワークシステムを構築し、その予測システムを用いた最適な治療計画手法を開発する。続いて、その手法を臨床応用し有効性・安全性を探索・検証する。

研究成果の概要

本研究では体幹部定位照射(SBRT)を前立腺癌(特に高リスク症例)の治療に導入するための準備として、前立腺癌SBRTにおける有害事象の予測モデルを構築し、最適な放射線治療計画手法を確立することを目指した。放射線治療の処方線量が尿路生殖器系の有害事象の予測因子であったが、線量・体積に関するパラメータ、線量分布や画像上の特徴は予測因子として見出されなかった。本研究の結果のみで患者の臨床背景に応じ周囲臓器に照射される線量を最適化するような、個別化放射線治療計画手法を確立することは困難と判断し、血液中から得られるバイオマーカーも取り入れた予測モデルの確立を目指し、新規研究を立案、解析を開始している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界的に、前立腺癌に対する体幹部定位照射(SBRT)は低・中リスク群の症例を中心に臨床試験が行われ、治療開発が進んできた。高リスク前立腺癌に対するSBRTの手法は未だ確立しておらず、至適な治療方法(処方線量や周囲臓器に照射される線量の制約)の確立を目指して研究が進められている。
本研究ではSBRTの処方線量依存性に尿路系の有害事象リスクが増加することが判明した。この結果は、前立腺癌SBRTの治療計画手法を開発するにあたって、安全性を担保するためには特に尿路生殖器系の臓器(膀胱・尿道等)に照射される線量に十分配慮する必要があることの定量的な裏付けとなる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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