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非剛体画像レジストレーションを使用した臓器の移動体積分布評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K15846
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
研究機関広島大学

研究代表者

三浦 英治  広島大学, 医系科学研究科(医), 特任講師 (50752078)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード呼吸性移動 / 非剛体画像レジストレーション
研究開始時の研究の概要

本研究課題では、放射線治療において重要である呼吸による臓器の動きを、従来の重心・辺縁で評価する方法でなく、移動体積分布評価という新しい概念を放射線治療分野に導入する。移動体積分布評価を行うことで、立体的に腫瘍の動きを把握することが可能になるため将来的には正常組織に照射される線量を低下することが可能であると考えている。呼吸で大きく動く部位として、肺腹部領域が想定されるが、治療前の位置決め等を使用して評価も想定しているため、適応放射線治療への応用も想定している。日々の腫瘍の縮小などの評価もできると考えている。

研究実績の概要

本研究課題では、放射線治療において重要である呼吸による臓器の動きを、従来の重心・辺縁で評価する方法でなく、移動体積分布評価という新しい概念を放射線治療分野に導入します。移動体積分布評価を行うことで、立体的に腫瘍の動きを把握することが可能になり、将来的には正常組織に照射される線量を低下することが可能であると考えている。呼吸で大きく動く部位として、肺腹部領域が想定されるが、治療前の位置決め等を使用して評価も想定しているため、適応放射線治療への応用も見込まれる。日々の腫瘍の縮小などの評価もできると考えている。
申請者が過去に提案しているVector Volume Histogram(VVH)は煩雑な仕組みであった。本研究課題では誰でも使用可能なシステム構築することを目的としている。本評価方法を使用することで、従来の重心・辺縁で評価する方法でなく、移動体積分布評価という新しい概念を放射線治療分野に導入する。
VVHの概念を広げるには誰でも使いやすいシステムを構築する必要がある。そのため、本研究では、DIRアルゴリズムを搭載している商用システムにプラグイン機能として追加することとした。ユーザーは、DIRの部分・インターフェイスに関してはすでに知っているため、追加プログラム分だけを習得するだけでよいと考えている。任意にデータを扱えるようにCSV形式で出力する機能を有することで、ユーザーが既存の表計算システムで評価も可能である。
その他の機能として、トラッキングバーによるVVH上での数値取得、X軸、Y軸の範囲変更をソフトウエアに導入した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

開発プログラムを外注を企業に相談し、現在開発中である。
全体的に順調に進展しており、ソフトウェアはおおむね完成し、前後・左右・頭尾方向のVVHヒストグラムを表示することが可能になった。また、CSV形式で出力が可能であり、ユーザーが自身の表計算ソフトで解析できる。
本ソフトウエアを、動体ファントムを使用して既知の量変化させたターゲットに適応したところ、精度は1mm以内で問題ないと考えている。

今後の研究の推進方策

VVHデータは、CSV形式で出力が可能になったが、自動で解析して表示するインデックスに関しては、どのインデックスを表示するか検討中である。

既知の移動量が知られているオープンデータを使用して臨床使用できるか判断していく予定である。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 画像誘導放射線治療の位置精度評価のためのファントムと解析プログラムの開発2024

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Kosuke、Miura Hideharu、Ozawa Shuichi、Habara Kosaku、Kawakubo Atsushi、Nakao Minoru、Okumura Takuro、Kunimoto Haruhide、Yamada Kiyoshi、Nozaki Hiroshige、Nagata Yasushi
    • 雑誌名

      日本放射線技術学会雑誌

      巻: 80 号: 2 ページ: 207-215

    • DOI

      10.6009/jjrt.2024-1389

    • ISSN
      0369-4305, 1881-4883
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tolerance levels of mass density for adaptive helical tomotherapy using MVCT2023

    • 著者名/発表者名
      Tsunemine Shogo、Ozawa Shuichi、Nakao Minoru、Miura Hideharu、Saito Akito、Kawahara Daisuke、Onishi Yasuhiko、Onishi Takashi、Okawa Fumito、Terai Atsushi、Hashiguchi Taiki、Yamasaki Hidetoshi、Maruta Tsutomu、Murakami Yuji、Nagata Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 64 号: 1 ページ: 195-201

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac071

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Target Changes on Target Coverage and Dose to the Normal Brain in Fractionated Stereotactic Radiation Therapy for Metastatic Brain Tumors2023

    • 著者名/発表者名
      Miura Hideharu、Kenjo Masahiro、Doi Yoshiko、Ueda Taro、Nakao Minoru、Ozawa Shuichi、Nagata Yasushi
    • 雑誌名

      Advances in Radiation Oncology

      巻: 8 号: 6 ページ: 101264-101264

    • DOI

      10.1016/j.adro.2023.101264

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interfractional Liver Positional Motion Under Exhaled Breath Holding Based on Cone Beam Computed Tomography2023

    • 著者名/発表者名
      MIURA HIDEHARU、DOI YOSHIKO、NAKAO MINORU、OZAWA SHUICHI、KENJO MASAHIRO、NAGATA YASUSHI
    • 雑誌名

      In Vivo

      巻: 37 号: 4 ページ: 1822-1827

    • DOI

      10.21873/invivo.13273

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CT number calibration audit in photon radiation therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Nakao Minoru、Ozawa Shuichi、Miura Hideharu、Yamada Kiyoshi、Hayata Masahiro、et, al
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 51 号: 3 ページ: 1571-1582

    • DOI

      10.1002/mp.16887

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 5. ロバストな放射線治療計画2022

    • 著者名/発表者名
      Miura H
    • 雑誌名

      日本放射線技術学会雑誌

      巻: 78 号: 8 ページ: 882-888

    • DOI

      10.6009/jjrt.2022-2072

    • ISSN
      0369-4305, 1881-4883
    • 年月日
      2022-08-20
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Influence of different air CT numbers for IVDT on the dose distribution in TomoTherapy MVCT2022

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tsunemine, Shuichi Ozawa, Minoru Nakao, Hideharu Miura, Akito Saito, Daisuke Kawahara, Yasuhiko Onishi, Takashi Onishi, Taiki Hashiguchi, Yoshihisa Matsumoto, Tsutomu Maruta, Yuji Murakami, Yasushi Nagata
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 24 号: 2

    • DOI

      10.1002/acm2.13835

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stoichiometric CT number calibration using three-parameter fit model for ion therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Nakao Minoru、Hayata Masahiro、Ozawa Shuichi、Miura Hideharu、Yamada Kiyoshi、Kawahara Daisuke、Miki Kentaro、Nakashima Takeo、Ochi Yusuke、Tsuda Shintaro、Seido Mineaki、Morimoto Yoshiharu、Kawakubo Atsushi、Nozaki Hiroshige、Habara Kosaku、Nagata Yasushi
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 99 ページ: 22-30

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2022.05.005

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Volumetric-Modulated Arc Therapy for Giant-Cell Tumor of Temporal Bone: An Illustrative Case Report.2022

    • 著者名/発表者名
      Kubo K, Kenjo M, Tominaga A, Magaki T, Kawabata H, Miura H, Nagata Y
    • 雑誌名

      Case Report in Oncology

      巻: 15 号: 3 ページ: 861-867

    • DOI

      10.1159/000526160

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved treatment robustness of postoperative breast cancer radiotherapy including supraclavicular nodes2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Hideharu、Doi Yoshiko、Nakao Minoru、Ozawa Shuichi、Kenjo Masahiro、Nagata Yasushi
    • 雑誌名

      Physics and Imaging in Radiation Oncology

      巻: 23 ページ: 153-156

    • DOI

      10.1016/j.phro.2022.08.004

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predictive gamma passing rate of 3D detector array-based volumetric modulated arc therapy quality assurance for prostate cancer via deep learning2022

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Matsuura, Daisuke Kawahara, Akito Saito, Hideharu Miura, Kiyoshi Yamada, Shuichi Ozawa, Yasushi Nagata
    • 雑誌名

      Physical and Engineering Sciences in Medicine

      巻: 45 号: 4 ページ: 1073

    • DOI

      10.1007/s13246-022-01172-w

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Treatment planning comparison between dynamic wave arc and volumetric modulated arc therapies for prostate-cancer treatment.2022

    • 著者名/発表者名
      Miura H, Nakao M, Doi Y, Ozawa S, Kenjo M, Nagata Y.
    • 雑誌名

      Med Dosim

      巻: 47 号: 1 ページ: 48-53

    • DOI

      10.1016/j.meddos.2021.08.001

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uncertainty in the positioning of patients receiving treatment for brain metastases and wearing surgical mask underneath thermoplastic mask during COVID-19 crisis2021

    • 著者名/発表者名
      Miura H, Hioki K, Ozawa S, Kanemoto K, Nakao M, Doi Y, Kenjo M, Nagata Y.
    • 雑誌名

      J Appl Clin Med Phys

      巻: 6 号: 6 ページ: 274-280

    • DOI

      10.1002/acm2.13279

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feasibility of output quality assurance considering gantry angle using “Stealth Chamber”2021

    • 著者名/発表者名
      Miura H, Takeuchi F, Enosaki T, Yamada K, Ozawa S, Nagata Y.
    • 雑誌名

      Polish Journal of Medical Physics and Engineering

      巻: 27 号: 4 ページ: 299-302

    • DOI

      10.2478/pjmpe-2021-0035

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact on liver position under breath-hold by computed tomography contrast agents in stereotactic body radiotherapy of liver cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Miura H, Ozawa S, Nakao M, Doi Y, Kubo K, Kenjo M, Nagata Y.
    • 雑誌名

      Rep Pract Oncol Radiother

      巻: 26 号: 6 ページ: 1035-1044

    • DOI

      10.5603/rpor.a2021.0131

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 前立腺患者に対する深層学習ベース自動輪郭描出の精度評価2024

    • 著者名/発表者名
      三浦英治,石原聡一郎,権丈雅浩,中尾稔,小澤修一,影本正之
    • 学会等名
      第37回日本高精度放射線外部照射研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 治療計画装置で比較した内胸リンパ領域を含む進行乳癌術後の胸壁鎖骨上部照射におけるPTVと正常組織への照射線量:Eclipse vs Raystation2024

    • 著者名/発表者名
      中尾稔,土井歓子,石原聡一郎,権丈雅浩,三浦英治,小澤修一,影本正之
    • 学会等名
      第37回日本高精度放射線外部照射研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 地域連携支援活動における二次標準電離箱を用いた水吸収線量校正定数の相互校正手法の検討と不確かさの評価2024

    • 著者名/発表者名
      小澤修一,早田将博,金本賢司,三浦英治.中尾稔,山田聖,中島健雄,國本陽英,川久保淳,野崎浩茂
    • 学会等名
      第37回日本高精度放射線外部照射研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Determination of Initial Parameters of Stoichiometric CT Calibration MVCT Model2023

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tsunemine,Shuichi Ozawa,Minoru Nakao,Hideharu Miura,Takashi Onishi,Mamoru Ichiki,Satoru Sugimoto, Tatsuya Inoue, Yuya Oki, Hiroaki Akasaka
    • 学会等名
      The 125rd scientific Meeting of the Japan Society of Medical Physics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] CT値密度変換テーブルの第三者評価における放射線治療装置毎の許容値の比較2023

    • 著者名/発表者名
      中尾稔,常峰將吾,中島里美,小澤修一,三浦英治,早田将博,中島健雄,越智悠介,奥村拓朗,國本陽英,川久保淳,羽原幸作,林宏祐
    • 学会等名
      第126回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 線量計算グリッドサイズがVMAT線量分布検証のγパス率に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      中尾崇,松浦貴明,三浦英治,早田将博,榎崎翼,山田聖
    • 学会等名
      第19回中四国放射線医療技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 転移性脳腫瘍に対する多分割定位放射線治療中の標的と正常脳組織の線量変化2023

    • 著者名/発表者名
      三浦英治,権丈雅浩,中尾稔,小澤修一,石原聡一郎,影本正之
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 限局期胃MALTリンパ腫におけるVMATと3D-CRTでの標的線量集中性,リスク臓器線量の比較2023

    • 著者名/発表者名
      石原聡一郎,権丈雅浩,三浦英治,中尾稔,小澤修一,影本正之
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of inter-fractional lung tumor position reproducibility with vector volume histogram2023

    • 著者名/発表者名
      Miura H,Ozawa S,Nakao M,Doi Y,kenjo M,Nagata Y
    • 学会等名
      ESTRO International Oncology Forum 36
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in target coverage and dose to the normal brain during fractionated stereotactic radiotherapy for metastatic brain tumors2023

    • 著者名/発表者名
      Miura H, Kenjo M, Doi Y, Ueda T, Nakao M, Ozawa S, Nagata Y
    • 学会等名
      ASTRO Annual Meeting 65
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肺癌根治治療後に出現した椎体オリゴメタスタシスに対して定位照射を施行した一例2022

    • 著者名/発表者名
      土井歓子,三浦英治,権丈雅浩,永田靖
    • 学会等名
      第26回広島放射線治療研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 臓器の移動長評価について考えてみよう-DIRを使用した体積的評価法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      三浦英治
    • 学会等名
      放射線治療かたろう会第150回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3次元原体照射と強度変調回転照射法を用いた鎖骨上窩リンパ節を含む乳癌術後照射で発生した照射野接合部のCold-Spotに対する検討2022

    • 著者名/発表者名
      榎崎翼,中尾稔,三浦英治,山田聖
    • 学会等名
      第38回日本放射線技師学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] IGRTに関する第三者品質管理活動における解析プログラムの解析制度の検証2022

    • 著者名/発表者名
      林宏祐,三浦英治,羽原幸作,川久保淳,野崎浩茂,山田聖,小澤修一,永田靖
    • 学会等名
      第50回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 左乳房深吸気息止め照射におけるPTVマージンの検討2022

    • 著者名/発表者名
      金本賢司,三浦英治,土井歓子,山田聖,永田靖
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 鎖骨上部を含む胸壁/温存乳房照射症例のロバスト治療計画の検討2022

    • 著者名/発表者名
      三浦英治,土井歓子,中尾稔,小澤修一,権丈雅浩,永田靖
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理・技術的品質管理支援活動で使用するウェブシステムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      小澤修一,三浦英治,中尾稔,早田将博,林宏祐,山田聖,河原大輔,中島健雄,越智悠介,奥村拓朗,國本陽英,川久保淳,草場颯,野崎浩茂,羽原幸作,永田靖
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 鎖骨上部を含む胸壁照射の治療計画における自動輪郭作成ツールの有用性評価2022

    • 著者名/発表者名
      中尾稔,土井歓子,三浦英治,植田太郎,権丈雅浩,小澤修一,永田靖
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] MVCT用CT値-密度変換テーブルの空気のCT値が線量分布へ与える影響.日本放射線腫瘍学会第35回学術大会2022

    • 著者名/発表者名
      常峰將吾,小澤修一,橋口大喜,中尾稔,三浦英治,大西孝志,大西康彦,松本佳久,河原大輔,齋藤明登,丸田力,村上祐司,永田靖
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] PMRTのHybrid VMATにおける自動輪郭作成機能の評価2022

    • 著者名/発表者名
      中尾稔,土井歓子,三浦英治,植田太郎,権丈雅浩,小澤修一,永田靖
    • 学会等名
      第27回広島放射線治療研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ガフクロミックフィルムEBT4のスキャン方向と側方応答アーチファクトの特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      三浦英治,小澤修一,岡杖俊也,榎崎翼,永田靖
    • 学会等名
      第36回日本高精度放射線外部照射研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 前立腺患者に対するDynamic wave arcとVMAT照射法の治療計画の比較2022

    • 著者名/発表者名
      三浦 英治, 土井 歓子, 中尾 稔, 小澤 修一, 権丈 雅浩, 永田 靖
    • 学会等名
      第35回高精度放射線外部照射部会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Positioning accuracy of patients receiving treatment for brain tumor with wearing a surgical mask2021

    • 著者名/発表者名
      Hideharu Miura, Kazunari Hioki, Shuichi Ozawa, Kenji Kanemoto, Minoru Nakao, Yoshiko Doi, Masahiko Kenjo, Yasushi Nagata
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第34回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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