四次元断層撮影画像による肺機能画像の開発と放射線治療への応用

• 研究課題/領域番号: 24791268
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 角谷 倫之 東北大学, 大学病院, 助教 (20604961)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 肺 / 四次元断層撮影画像 / 非剛体位置合わせ / 体幹部定位放射線治療 / 肺機能 / 肺換気 / 放射線治療 / 適応放射線治療 / 肺がん / 4D CT

研究概要

我々は、四次元断層撮影画像を用いた肺機能画像の開発を行い、その肺機能画像を用いた放射線治療の実現に向けた研究を行った。今回の研究を通して、四次元断層撮影画像から肺機能を作るシステムを構築し、そのシステムを用いて作成した肺機能画像の精度評価を行い、臨床で使用できる可能性を示すことが出来た。また、体幹部定位放射線治療において肺機能を考慮した放射線治療は、これまでの放射線治療と同様の安全性を担保しながら、放射性肺炎の発生に関係する高機能肺への線量を低減できることを示すことが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of various deformable image registration algorithms for thoracic images (2014)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kadoya, Yukio Fujita, Yoshiyuki Katsuta, Suguru Dobashi, Ken Takeda, Kazuma Kishi, Masaki Kubozono, Rei Umezawa, Toshiyuki Sugawara, Haruo Matsushita, Keiichi Jingu
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: Vol.55, Issue 1 号: 1 ページ: 175-182
  • DOI: 10.1093/jrr/rrt093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformable image registration 検証用の肺ファントムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野里侑祐, 角谷倫之, 藤田幸男, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 熊崎祐, 神宮啓一
  • 雑誌名: 日本放射線技術学会東北部会雑誌 巻: Vol.22 ページ: 138-139
• [雑誌論文] 放射線治療用4D-CT 画像から作成する肺機能イメージングの技術開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 曹翔永, 角谷倫之, 藤田幸男, 土橋卓, 武田賢, 佐藤清和, 岸和馬, 松下晴雄, 神宮啓一
  • 雑誌名: 日本放射線技術学会東北部会雑誌 巻: Vol.22 ページ: 140-141
• [雑誌論文] Deformable image registraton検証用の肺ファントムの開発. (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野里侑祐、角谷 倫之他
  • 雑誌名: 第2回東北放射線医療技術学術大会報文集 巻: 22 ページ: 138-139
• [雑誌論文] 放射線治療用4D-CT画像から作成する肺機能イメージングの技術開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 曹翔永、角谷 倫之他
  • 雑誌名: 第2回東北放射線医療技術学術大会報文集 巻: 22 ページ: 140-141
• [学会発表] Tohoku University Lung Imaging Project : Toward 4D-CT Ventilation Image guided Radiotherapy (2014)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kadoya
  • 学会等名: 1st GI-CorRE Medical Science and Engineering Symposium
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2014-02-23
• [学会発表] B-splineを用いたdeformable image registration の高精度化の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金井貴幸, 角谷倫之, 藤田幸男, 伊藤謙吾, 曹翔永, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 佐藤清和, 松下晴雄, 神宮啓一
  • 学会等名: 第3回東北放射線医療技術学術大会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 2013-11-02
• [学会発表] 肺がんに対する肺機能を考慮したSBRT 治療計画の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 曹翔永, 角谷倫之, 藤田幸男, 伊藤謙吾, 金井貴幸, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 佐藤清和, 松下晴雄, 神宮啓一
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第25回学術大会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2013-10-18
• [学会発表] 4DCT ventilation image-guided radiotherapy に向けた肺機能領域の精度評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 角谷倫之, 藤田幸男, 伊藤謙吾, 曹翔永, 金井貴幸, 土橋卓, 武田賢, 松下晴雄, 神宮啓一
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第25回学術大会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2013-10-18
• [学会発表] 4D-CT とdeformable image registration を用いた肺機能イメージングの開発と治療計画への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 角谷倫之, 藤田幸男, 伊藤謙吾, 高橋紀善, 古積麻衣子, 山本貴也 , 阿部恵子, 梅澤玲, 久保園正樹, 菅原俊幸, 土橋卓, 武田賢, 松下晴雄, 神宮啓一
  • 学会等名: 第129回日本医学放射線学会北日本地方会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-10-04
• [学会発表] Study of radiation treatment planning considering the lung function using 4D-CT ventilation imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: Sang Yong Cho, Noriyuki Kadoya, Yukio Fujita, Ken Takeda, Suguru Dobashi, Kazuma Kishi, Kiyokazu Sato, Haruo Matsusita, Keiichi Jingu
  • 学会等名: 日本医学物理学会第105回学術大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-04-11
• [学会発表] Development of a deformable lung phantom for quantitatively verifying deformation algorithms (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Onozato, Noriyuki Kadoya, Yukio Fujita, Sang Yong Cho, Kazuma Kishi, Kiyokazu Satou, Suguru Dobashi, Ken Takeda, Yu Kumazaki, and Keiichi Jingu
  • 学会等名: 日本医学物理学会第105回学術大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-04-11
• [学会発表] 放射線治療用4D-CT 画像から作成する肺機能イメージングの技術開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 曹翔永, 角谷倫之, 藤田幸男, 土橋卓, 武田賢, 佐藤清和, 岸和馬, 松下晴雄, 神宮啓一
  • 学会等名: 第2回東北放射線医療技術学術大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-11-03
• [学会発表] Deformable image registration 検証用の肺ファントムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野里侑祐, 角谷倫之, 藤田幸男, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 熊崎祐, 神宮啓一
  • 学会等名: 第2回東北放射線医療技術学術大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-11-03
• [学会発表] 放射線治療用4D-CT 画像から作成する肺機能イメージングの技術開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 曹翔永, 角谷倫之, 藤田幸男, 武田賢, 土橋卓, 岸和馬, 松下晴雄, 神宮啓一
  • 学会等名: 第104回日本医学物理学会学術大会
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 胸部4D-CT 画像を用いた複数のdeformable image registration algorithm の精度評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 角谷倫之, 藤田幸男, 勝田義之, 小野里侑祐, 土橋卓, 武田賢, 岸和馬, 山本時裕, 松下晴雄, 神宮啓一
  • 学会等名: 第104回日本医学物理学会学術大会
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 胸部4D-CT画像を用いた複数のdeformable image registration algorithmの精度評価. (2012)
  • 著者名/発表者名: 角谷倫之他
  • 学会等名: 第104回日本医学物理学会学術大会.
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] deformable image registrationと放射線治療用4D-CT画像を用いた肺機能画像の技術開発. (2012)
  • 著者名/発表者名: 曹翔永、角谷 倫之他
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第25回学術大会.
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Study of radiation treatment planning considering the lung function using 4D-CT ventilation imaging
  • 著者名/発表者名: Sang Yong Cho, Noriyuki Kadoya, Yukio Fujita, Ken Takeda, Suguru Dobashi, Kazuma Kishi, Kiyokazu Sato, Haruo Matsusita, Keiichi Jingu
  • 学会等名: 日本医学物理学会第105回学術大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 4D-CTとdeformable image registrationを用いた肺機能イメージングの開発と治療計画への応用
  • 著者名/発表者名: 角谷倫之、藤田幸男、伊藤謙吾、高橋紀善、古積麻衣子、山本貴也 、阿部恵子、梅澤玲、久保園正樹、菅原俊幸、土橋卓、武田賢、松下晴雄、神宮啓一
  • 学会等名: 第129回日本医学放射線学会北日本地方会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 肺がんに対する肺機能を考慮したSBRT治療計画の検討
  • 著者名/発表者名: 曹翔永、角谷倫之、藤田幸男、伊藤謙吾、金井貴幸、土橋卓、武田賢、岸和馬、佐藤清和、松下晴雄、神宮啓一
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会第25回学術大会
  • 発表場所: 青森
• [学会発表] B-splineを用いたdeformable image registrationの高精度化の検討
  • 著者名/発表者名: 金井貴幸、角谷倫之、藤田幸男、伊藤謙吾、曹翔永、土橋卓、武田賢、岸和馬、佐藤清和、松下晴雄、神宮啓一
  • 学会等名: 第3回東北放射線医療技術学術大会
  • 発表場所: 福島
• [学会発表] Tohoku University lung imaging project: Toward 4D-CT ventilation image-guided radiotherapy
  • 著者名/発表者名: 角谷倫之
  • 学会等名: 1 st. GI-CoRE Medical Science and Engineering Symposium
  • 発表場所: 札幌
  • 招待講演