| 研究課題/領域番号 |
20K16793
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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 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
下東 吉信 熊本大学, 病院, 診療放射線技師 (60771110)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020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 | 4D-CT / 4D-CBCT / 体内線量分布 / 体内線量分布計算 / 非剛体画像レジストレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生理的呼吸運動や臓器の体内移動を伴う部位の放射線治療では，安全に放射線量を腫瘍に投与するため，呼吸や体内移動を考慮した高精度な位置照合が重要である．また、日々の治療において呼吸運動量や体内移動量は治療計画時と異なり，安全に線量を投与するためには，治療前または治療後に体内の線量分布を計算し，線量評価するシステムが必要である．本研究では，呼吸や体内移動を伴う部位の放射線治療における高精度な線量投与の実現を目的に，呼吸や体内移動の4次元情報を有する4次元コーンビームCTを利用した体内線量分布計算システムの確立を目指すことである。
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| 研究実績の概要 |
生理的呼吸運動や臓器の体内移動を伴う部位の放射線治療では，安全に放射線量を腫瘍に投与するため，呼吸や体内移動を考慮した高精度な位置照合が重要である．また，日々の治療において呼吸運動量や体内移動量は治療計画時と異なるため，治療前または治療後に体内の線量分布を計算し，線量評価するシステムが必要である．
本研究では，呼吸や体内移動を伴う部位の放射線治療における高精度な線量投与の実現を目的に，呼吸や体内移動の4次元情報を有する4次元コーンビームCTを利用した体内線量分布計算システムの確立を目指すことである．
本年度は前年度に引き続き，院内でのコロナやインフルエンザの感染症拡大の影響をうけ，進捗状況としてはやや遅れている．しかし本年度の研究実績では，4D-CTと4次元線量を使用して，胃リンパ腫における治療計画技術（3D-CRTとVMAT）に対する呼吸性移動の影響を調査した．胃 MALT リンパ腫患者10人の 4D-CT画像を 10 呼吸相に分割し，3次元線量は平均画像（AIP）に基づく3D-CRTおよびVMAT治療計画を作成した． 次に両治療計画は各位相画像に従って再計算され，各位相の線量分布は、非線形レジストレーションアルゴリズムを使用して AIP 画像に積算し4次元線量を得た．結論として，3次元線量分布と 4次元線量分布の比較において， PTV および 3D-CRT のリスク臓器線量パラメータ，また VMAT の線量測定パラメータに有意な差はなく，胃 MALT リンパ腫における3D-CRT および VMAT 線量分布に対する呼吸性移動の影響は最小限で、かつ臨床的に無視できることがわかった．本研究は，国際雑誌に論文として発表することができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度の研究計画に沿って実施する予定であったが，前年度に引き続き院内でのコロナやインフルエンザの感染症拡大のため，進捗状況としてはやや遅れている．
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| 今後の研究の推進方策 |
現時点において，呼吸性移動ファントムを用いた4次元CTと4次元コーンビームCT撮像は終了しており，治療計画装置や支援装置での処理・解析を進めていく．研究期間延長申請を行い受理されたため，研究計画に沿って研究課題を遂行していく．また昨今，人工知能（AI）を利用した４次元コーンビームCT画像の画質改善や線量分布計算などの研究が行われている．今後AIの活用も考慮した研究課題の遂行も進めていく予定である．
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