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放射線治療開始までの時間短縮が可能かつ体内状況に適応する次世代放射線治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K15844
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
研究機関京都大学

研究代表者

伊良皆 拓  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (80826008)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード即時適応放射線治療 / コーンビームCT / Ethos / 同時曝射 / 治療計画CTが不要 / コミッショニング / 適応放射線治療 / 待機時間の短縮
研究開始時の研究の概要

本研究では,放射線治療期間中に腫瘍及び正常臓器の位置・形状が変化しうる部位のがんに対する放射線治療成績の向上をいかに実現するか,という「問い」を立てた.その「問い」には「1.毎照射日に腫瘍及び正常臓器の位置・形状の変化を考慮していないこと」及び「2. 放射線治療開始までの待機時間が3-4週間と長いこと」,という現在の放射線治療の流れに関連した課題が存在する.代表者は,独自に開発してきた放射線照射中に同時に体内をイメージングする技術により位置・形状の変化を捉え,長い待機時間の原因となっている放射線治療計画用のCT画像撮像を省略することにより,課題1及び2を解決できると考えた.

研究実績の概要

2022年度に導入された即時適応放射線治療(ART)が可能なバリアン社製EthosによるART治療は,2024年2月29日現在で34例の症例で行われた.内訳は頭頚部3例(22 fraction, 22fr),肺3例(24fr),膵臓14例(106fr),胃MALT8例(121fr),子宮4例(36fr),骨盤2例(25fr)である.そのうち自由呼吸による治療は26.5%,残りは息止め併用の治療で,呼気息止め64.7%,吸気息止め8.8%である.呼気息止めは膵臓,胃MALTにて,吸気息止めは肺にて用いられている. 自由呼吸および息止めによる治療時間は,標的・正常臓器の描画時間,プラン作成時間においては差がないが,照射時間は自由呼吸で中央値2分,息止めで10分である.本研究年度では,胃MALT症例(1.8 Gy×17fr)においてART治療中の標的位置の変化について検討を行った.対象は3例の胃MALT症例(合計51fr).治療計画用画像①における標的(CTV1),および不確かさを考慮した照射体積(PTV, マージン設定は症例ごとに異なる)に対し,照射直前の確認用画像②上での標的(CTV2)の位置や線量指標がどのように変化するか検討した.①から2までの時間は中央値で17分だった.CTV1からCTV2の体積変化は29frで減少傾向だった.胃内部のガスが抜けたためだと考えられる.またPTV(CTV1にマージンを付与)に含まれていないCTV2は1%以下だった.現在,膵臓症例においても同様の検討を進めている.
また通常リニアックによる同時曝射イメージングでは,呼吸同期照射を想定した実験体系を構築し,実験を行った.その結果,呼吸同期下においても照射中CBCT画像の画質は担保され,線量計算にも使用可能であることが示唆された.

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

研究計画書と対象症例は異なるものの,ARTを実施した胃MALT症例においてマージンおよび線量指標の検討を行うことができたため.検討に使用した症例以外にもART症例は増加傾向であり,特に膵臓症例に関しては14例となり十分な症例数だと考える.
また同時曝射イメージングではあらたな呼吸状態を想定した実験体型を構築し,その有用性を確かめたため.

今後の研究の推進方策

実臨床で治療計画用CTが不要となるワークフローが可能なシステムは,現在までに安全に治療が行われている.治療計画用CTが不要となるワークフローに関する先行研究も報告されており,その実現可能性は高い.2024年度では2023年度に実施できなかった様々な診断CT装置やPET-CT画像での線量計算精度を評価する.また実臨床での膵臓症例の画像および治療データを用いて,治療計画用CTが不要となるワークフローのシミュレーションを行う予定である.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of dose calculation algorithms on the helical diode array using volumetric‐modulated arc therapy for small targets2024

    • 著者名/発表者名
      Ono Tomohiro、Hirashima Hideaki、Adachi Takanori、Iramina Hiraku、Fujimoto Takahiro、Uto Megumi、Nakamura Mitsuhiro、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: NA 号: 7 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1002/acm2.14307

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantification of six-degree-of-freedom motion during beam delivery in spine stereotactic body radiotherapy using intra-irradiation cone-beam computed tomography imaging technique2023

    • 著者名/発表者名
      Iramina Hiraku、Nakamura Mitsuhiro、Nakamura Kiyonao、Fujimoto Takahiro、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 110 ページ: 102605-102605

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2023.102605

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a prediction model for target positioning by using diaphragm waveforms extracted from CBCT projection images2023

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Yuta、Ambo Shintaro、Nakamura Mitsuhiro、Iramina Hiraku、Iizuka Yusuke、Mitsuyoshi Takamasa、Matsuo Yukinori、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 24 号: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/acm2.14112

    • 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] Organ‐contour‐driven auto‐matching algorithm in image‐guided radiotherapy2023

    • 著者名/発表者名
      Kishigami Yukako、Nakamura Mitsuhiro、Okamoto Hiroyuki、Takahashi Ayaka、Iramina Hiraku、Sasaki Makoto、Kawata Kohei、Igaki Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 25 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1002/acm2.14220

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential utility of cone‐beam CT‐guided adaptive radiotherapy under end‐exhalation breath‐hold conditions for pancreatic cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Ayaka、Nakamura Mitsuhiro、Iramina Hiraku、Yoshimura Michio、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 24 号: 2

    • DOI

      10.1002/acm2.13827

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of independent dose verification plugin using Eclipse scripting API for brachytherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Zhou Dejun、Nakamura Mitsuhiro、Sawada Yohei、Ono Tomohiro、Hirashima Hideaki、Iramina Hiraku、Adachi Takanori、Fujimoto Takahiro、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 64 号: 1 ページ: 180-185

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac063

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dosiomic feature comparison between dose-calculation algorithms used for lung stereotactic body radiation therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Takanori、Nakamura Mitsuhiro、Kakino Ryo、Hirashima Hideaki、Iramina Hiraku、Tsuruta Yusuke、Ono Tomohiro、Mukumoto Nobutaka、Miyabe Yuki、Matsuo Yukinori、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Radiological Physics and Technology

      巻: 15 号: 1 ページ: 63-71

    • DOI

      10.1007/s12194-022-00651-9

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic measurement of beam‐positioning accuracy at off‐isocenter positions2022

    • 著者名/発表者名
      Ono Tomohiro、Kido Takahisa、Nakamura Mitsuhiro、Iramina Hiraku、Kakino Ryo、Mizowaki Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 24 号: 3

    • DOI

      10.1002/acm2.13844

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ETHOSによる即時適応放射線治療ワークフローと当院の使用経験2024

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓
    • 学会等名
      日本放射線腫療学会第37回高精度放射線外部照射部会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超寡分割照射による線量増加が膵癌CBCT画像誘導即時適応放射線治療計画に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓,岩井 貴寛,小野 幸果,吉村 通央,藤本 隆広,中村 光宏,溝脇 尚志
    • 学会等名
      日本放射線腫療学会第37回高精度放射線外部照射部会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本医学物理学会QA/QC委員会が実施した即時適応放射線治療に関するアンケート調査の結果報告:第一報2024

    • 著者名/発表者名
      恒田雅人、伊良皆拓、岡本裕之、角谷倫之、椋本宜学、豊田雅彦、福永淳一、藤田幸男、遠山尚紀、大西洋、中村光宏
    • 学会等名
      日本放射線腫療学会第37回高精度放射線外部照射部会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学療法不能・手術不能/拒否の高齢膵臓癌患者に対するCBCTベースの即時適応放射線治療を用いたSBRTの初期経験2024

    • 著者名/発表者名
      岩井 貴寛,吉村 通央,伊良皆 拓,小野 幸果,藤本 隆広,溝脇 尚志
    • 学会等名
      日本放射線腫療学会第37回高精度放射線外部照射部会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of radiomics features reproducibility derived from on-board volumetric images: a multi-institutional phantom study2023

    • 著者名/発表者名
      Takanori Adachi, Mitsuhiro Nakamura, Hiraku Iramina, Kazushige Matsumoto, Yoshitomo Ishihara, Hidenobu Tachibana, Shogo Kurokawa, SangYong Cho, Kazunori Tanaka, Kenta Fukumoto, Tomohiro Nishiyama, Satoshi Kito, Takashi Mizowaki
    • 学会等名
      第125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] 京都大学で臨床開始された膵癌に対するETHOS™ Therapyの現状と今後の展望について|医学物理士編2023

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓
    • 学会等名
      第82回日本医学放射線学会総会:ランチョンセミナー26
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 京都大学におけるETHOS Therapy~技術編~2023

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓
    • 学会等名
      第3回ETHOS Focus Group Japan
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Performance of kV-CBCT imaging during megavoltage beam irradiation under phase-gated condition2023

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Iramina, Mitsuhiro Nakamura, Takashi Mizowaki
    • 学会等名
      4D Workshop 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 切除可能境界膵癌に対するCBCT画像誘導即時適応放射線治療の実行可能性に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓,岩井 貴寛,小野 智博,平島 英明,足立 孝則,藤本 隆広,小野 幸果,吉村 通央,中村 光宏,溝脇 尚志
    • 学会等名
      第36回日本放射線腫瘍学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] CBCT画像誘導即時適応放射線治療における患者QA評価基準に関する包括的検討2023

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓,藤本 隆広,中村 光宏,溝脇 尚志
    • 学会等名
      第36回日本放射線腫瘍学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 胃MALTリンパ腫での日々の標的体積変化がCBCT画像誘導即時ART治療計画に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓,宇藤 恵,矢野 友章,岩井 貴寛,井上 実,中嶋 綾,小野 幸果,吉村 通央,藤本 隆広,中村 光宏,溝脇 尚志
    • 学会等名
      第36回日本放射線腫瘍学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Questionnaire survey on medical physics education and medical physics training system in Japan for researchers and students under 35-year-old2022

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Iramina, Masashi Kinjo, Sodai Tanaka, Masato Tsuneda, and Hideaki Hirashima
    • 学会等名
      The 123rd Japan Society of Medical Physics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Dual-energy CT概論2022

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓
    • 学会等名
      令和4年度近畿支部夏季セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparison of accuracy and stability of target position prediction between external- and internal surrogate-based correlation model2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Sakurai, Mitsuhiro Nakamura, Hiraku Iramina, Yusuke Iizuka, Takamasa Mitsuyoshi, Yukinori Matsuo, Takashi Mizowaki
    • 学会等名
      The 64th American Association of Medical Physics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HalcyonからEthosへのアップグレード時のコミッショニングおよびMobius3Dのコミッショニングについて2022

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓
    • 学会等名
      Varian Oncology Summit
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 学術大会の国際化に関するアンケート調査2022

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓
    • 学会等名
      第124回医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Halcyonから適応放射線治療システムEthosへアップグレード時のコミッショニング経験2022

    • 著者名/発表者名
      伊良皆 拓,鶴田 裕輔,佐々木 誠,松下 矩正,足立 孝則,平島 英明,中村 光宏,溝脇 尚志
    • 学会等名
      第35回日本放射線腫瘍学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] Advances in accelerators and medical physics2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki SHirai, Teiji Nishio, Kiyokazu Sato
    • 総ページ数
      364
    • 出版者
      Academic Press
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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