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多分割コリメータ呼吸動体連動可変による超非侵襲放射線追跡照射法の実用化研究

研究課題

研究課題/領域番号 24601001
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関弘前大学

研究代表者

成田 雄一郎  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30311385)

研究分担者 畑山 佳臣  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20451487)
川口 英夫  弘前大学, 医学部附属病院, 助教 (20587654)
青木 昌彦  弘前大学, 医学部附属病院, 准教授 (70292141)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード次世代高精度放射線治療 / マーカレス動体追尾照射 / 腫瘍位置予測 / 国際情報交流 / 国際情報交換 / 動体追尾照射
研究実績の概要

汎用型リニアック装置を用いて、多分割コリメータを連続的に駆動しその焦点を腫瘍形状にフィットし続けながら放射線照射を行う動体追尾照射を次世代の高精度放射線治療システムと位置づけ、その基盤技術として、体内の腫瘍近傍に金属マーカを留置していない状態で撮影したX線透視画像から、腫瘍位置および形状を計測する手法を確立した。本技術はマーカレス動体追尾照射を実現する第一歩であり、論文および学会発表で成果報告した。また、実際の動体追尾照射では、腫瘍位置計測から実際の放射線照射までの機械的あるいは電子回路上の駆動制御の関係で遅延が生じることが予想され、放射線を照射しても腫瘍が既に先の位置に移動していることが起こる。これを補うため、呼吸性の周期運動を繰り返す腫瘍位置の位置予測技術の開発を行い一定の成果を得た。さらに、動体中の腫瘍に対し、それに連動し駆動している多分割コリメータ(dMLC)により焦点を腫瘍に合わせて放射線を照射する際の、実施の照射精度について4次元動体ファントムおよび模擬腫瘍を用いて、また計測法としては電離箱線量および放射線フィルム法を用いて行い、追尾遅延が発生した際の腫瘍内の線量影響について評価した。これらについても、その成果を論文および学会発表で報告した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] A kernel-based method for markerless tumor tracking in kV fluoroscopic images.2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang X, Homma N, Ichiji K, Abe M, Sugita N, Takai Y, Narita Y, Yoshizawa M.
    • 雑誌名

      Phys Med Biol.

      巻: 7;59 号: 17 ページ: 4897-911

    • DOI

      10.1088/0031-9155/59/17/4897

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A time-varying seasonal autoregressive model-based prediction of respiratory motion for tumor following radiotherapy.2013

    • 著者名/発表者名
      Ichiji K, Homma N, Sakai M, Narita Y, Takai Y, Zhang X, Abe M, Sugita N, Yoshizawa M.
    • 雑誌名

      Comput Math Methods Med.

      巻: 390325

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Volume registration based on 3-D phase correlation for tumor motion estimation in 4-D CT.2013

    • 著者名/発表者名
      Zhang X, Homma N, Abe M, Sugita N, Takai Y, Narita Y, Yoshizawa M.
    • 雑誌名

      IEEE Eng Med Biol Soc

      巻: 5095 ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of Dosimetric Error in Moving Tumor under Irradiation with Tumor Motion Chasing by dMLC.2013

    • 著者名/発表者名
      Y Narita, Y Takai, N Homma, K Ichiji, X Zhang, M Sakai.
    • 学会等名
      Varina 2013 Research Partnership Symposium
    • 発表場所
      Atlanta/アメリカ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Dosimetric Impact in Moving Tumor under Irradiation Dose by Chasing its Motion with dMLC.2013

    • 著者名/発表者名
      Y Narita, Y Takai, N Homma, K Ichiji, X Zhang, M Sakai.
    • 学会等名
      55th AAPM Annual Meeting
    • 発表場所
      Indianapolis/アメリカ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Dosimetric Error in Moving Tumor under Irradiation with Tumor Motion Chasing by dMLC2013

    • 著者名/発表者名
      Y Narita, Y Takai, N Homma, K Ichiji, M Sakai
    • 学会等名
      2013 Varian Research Partnership Symposium
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Lung Tumor Motion Estimation Using 3-D Phase Correlation for Radiotherapy Treatment2012

    • 著者名/発表者名
      X ZHANG, N HOMMA, Y TAKAI, Yuichiro NARITA, et. al.
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2012
    • 発表場所
      Akita, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 3-D Fourier-Based Volumetric Registration for Estimating Intra-Fractional Lung Tumor Motion2012

    • 著者名/発表者名
      X Zhang, N Homma, Y Takai, Y Narita, M Yoshizawa, et. al.
    • 学会等名
      55th Annual Meeting : The American Association of Physicists in Medicine
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] An Extended TIme-Variant Seasonal Autoregressive Model-Based Prediction for Irregular Breathing Motion Tracking2012

    • 著者名/発表者名
      K Ichiji, N Homma, M Sakai, Y Narita, et. al.
    • 学会等名
      55th Annual Meeting : The American Association of Physicists in Medicine
    • 発表場所
      Charlotte, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Respiratory Motion Prediction for Tumor Following Radiotherapy by using Time-variant Seasonal Autoregressive Techniques2012

    • 著者名/発表者名
      K Ichiji, N Homma, M Sakai, Y Takai, Y Narita, et. al.
    • 学会等名
      34th Annual International Conference of the IEEE EMBS
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] MLC 可変動体追尾 その 2:追尾遅延に伴う腫瘍内線量誤差の評価2012

    • 著者名/発表者名
      成田雄一郎,若生愛奏,本間経康,市地慶,張暁勇,細川洋一郎,高井良尋
    • 学会等名
      第25回 日本放射線腫瘍学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] MLC可変動体追尾 その1:4Dファントムの幾何学的駆動精度とMLC同期駆動精度の2012

    • 著者名/発表者名
      若生愛奏,成田雄一郎,本間経康,市地慶,張暁勇,細川洋一郎,高井良尋
    • 学会等名
      第25回 日本放射線腫瘍学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高精度放射線治療のための MV X 線画像によるマーカレス腫瘍位置計測法

    • 著者名/発表者名
      石川駿介,市地慶,本間経康,張曉勇,高井良尋,成田雄一郎,酒井正夫,阿部誠,杉田典大,吉澤誠
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部第279回研究集会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 尾放射線治療のための高速な肺腫瘍位置変動計測法

    • 著者名/発表者名
      澁澤直樹,市地慶,張暁勇,本間経康,髙井良尋,成田雄一郎,石原恵太 酒井正夫,阿部誠,杉田典大,吉澤誠
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部第279回研究集会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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