高精度放射線治療における投与線量検証の患者個別化とその有用性に関する研究

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K21060
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 加茂前 健 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (60706282)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 三次元造形 / 3Dプリンタ / 患者個別 / 線量計測 / 医学物理学

研究実績の概要

本年度は、平成27年度及び平成28年度に構築した、3次元プリンタを用い高精度放射線治療の線量検証に対応した患者模擬ファントムを造形するシステムに対し、臓器別線量解析ソフトウェアの開発を進め、これまでの研究成果を論文にまとめ本研究課題の総括を行った。
1. 臓器体積別に線量解析が可能なソフトウェアを開発した。主要な機能として、(1) 治療計画装置から各臓器体積の輪郭情報を取得する機能、(2) CT画像、臓器体積の輪郭情報、線量誤差を重ね合わせ視覚的に評価できる機能、(3) 臓器毎の線量誤差をヒストグラムで評価するDVH (Dose Volume Histogram) 解析機能、(4) 治療計画のDVHと、投与線量検証結果から算出されるDVHの比較機能を実装した。
2. 治療計画装置で計算された線量、ガラス線量計で計測した線量、ラジオクロミックフィルムで計測した線量は、共に概ね3%以内の一致が得られ、当ソフトウェアの妥当性を確認した。
3. 平成27年度、平成28年度、及び本年度の研究成果を総括し、学術論文として発表した。
4. 今後の課題として、肺や骨などの不均一領域に対する放射線相互作用を考慮した三次元造形技術または材質の開発が必要であると考えている。また、本研究は放射線治療分野に特化した課題に取り組んできたが、本研究成果は他の医療分野へ広く応用ができると考えており、今後の医療分野での三次元造形技術 (3Dプリンタ) の応用利用や普及を推進する。

研究成果

• [雑誌論文] A novel radiation protection device based on tungsten functional paper for application in interventional radiology (2017)
  • 著者名/発表者名: Monzen Hajime、Tamura Mikoto、Shimomura Kohei、Onishi Yuichi、Nakayama Shinichi、Fujimoto Takahiro、Matsumoto Kenji、Hanaoka Kohei、Kamomae Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Applied Clinical Medical Physics 巻: 18 ページ: 215～220
  • DOI: 10.1002/acm2.12083
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Influence of multi-leaf collimator leaf transmission on head and neck intensity-modulated radiation therapy and volumetric-modulated arc therapy planning (2017)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Motoharu、Tominaga Masahide、Kamomae Takeshi、Ikushima Hitoshi、Kitaoka Motonori、Bando Ryota、Sakuragawa Kanako、Oita Masataka
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: 35 ページ: 511～525
  • DOI: 10.1007/s11604-017-0661-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical usefulness of MLCs in robotic radiosurgery systems for prostate SBRT (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomida Masashi、Kamomae Takeshi、Suzuki Junji、Ohashi Yoichi、Itoh Yoshiyuki、Oguchi Hiroshi、Okuda Takahito
  • 雑誌名: Journal of Applied Clinical Medical Physics 巻: 18 ページ: 124～133
  • DOI: https://doi.org/10.1002/acm2.12128
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Three-dimensional printer-generated patient-specific phantom for artificial in vivo dosimetry in radiotherapy quality assurance (2017)
  • 著者名/発表者名: Kamomae Takeshi、Shimizu Hidetoshi、Nakaya Takayoshi、Okudaira Kuniyasu、Aoyama Takahiro、Oguchi Hiroshi、Komori Masataka、Kawamura Mariko、Ohtakara Kazuhiro、Monzen Hajime、Itoh Yoshiyuki、Naganawa Shinji
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 44 ページ: 205～211
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2017.10.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dosimetric feasibility of using tungsten-based functional paper for flexible chest wall protectors in intraoperative electron radiotherapy for breast cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Kamomae Takeshi、Monzen Hajime、Kawamura Mariko、Okudaira Kuniyasu、Nakaya Takayoshi、Mukoyama Takashi、Miyake Yoshikazu、Ishihara Yoshitomo、Itoh Yoshiyuki、Naganawa Shinji
  • 雑誌名: Physics in Medicine & Biology 巻: 63 ページ: 015006～015006
  • DOI: 10.1088/1361-6560/aa96cf
  • 査読あり
• [学会発表] A new shield for intra operative electron radiotherapy (IOERT) of early breast cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Mariko Kawamura, Takeshi Kamomae, Yoshiyuki Itoh, Tohru Okada, Seiji Kubota, Kana Kimura, Yuka Kozai, Yumi Oie, Yuki Takase, Shinji Naganawa
  • 学会等名: The 2nd Meeting of Federation of Asisan Organizations for Radiation Oncology (FARO)
  • 国際学会
• [学会発表] MRI-visible phantom fabricated using material jetting three-dimensional printing with nanocomposite hydrogel for MRI-guided therapy simulation (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kamomae, Tomohiro Komada, Yutaka Kato, Kuniyasu Okudaira, Takashi Matsumura, Yoshihiro Norikane, Tatsuya Niimi, Yoshiyuki Itoh, Shinji Naganawa
  • 学会等名: 8th Japan-Korea Joint Meeting on Medical Physics
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of stochastic noise and post-irradiation density growth for GAFCHROMIC EBT-XD films in therapeutic photon beam dosimetry (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Onishi, Hajime Monzen, Takeshi Kamomae, Shinichi Nakayama, Yutako Oyama, Hirofumi Enomoto, Miharu Oshima, Ayako Mori
  • 学会等名: 8th Japan-Korea Joint Meeting on Medical Physics
  • 国際学会
• [学会発表] 3Dプリンタの医用応用と放射線治療品質管理への利用に向けて (2017)
  • 著者名/発表者名: 加茂前 健
  • 学会等名: 東海放射線腫瘍研究会第45回技術部会
  • 招待講演
• [学会発表] An attempt to create a blood vessel model by 3D printer using a hydrogel (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Komada, Takeshi Kamomae, Jun Ito, Hiroyasu Umakoshi, Ken Nagasaka, Masaya Matsushima, Kojiro Suzuki, Makoto Tsuduki, Takeshi Uemura, Takashi Matsumura, Yoshihiro Norikane, Tatsuya Niimi, Shinji Naganawa
  • 学会等名: 第46回日本IVR学会総会
• [学会発表] A sensitivity calibration of radiophotoluminescent glass dosimeter for scattered therapeutic x-ray in water equivalent phantom (2017)
  • 著者名/発表者名: Shouichi Yokose, Masataka Komori, Takeshi Kamomae, Hidetoshi. Shimizu, Kuniyasu Okudaira, Fumiaki Kawabata, Hiroshi Oguchi
  • 学会等名: 第113回日本医学物理学術大会
• [学会発表] 放射線治療分野における3Dプリンタの活用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加茂前 健
  • 学会等名: 平成28年度東北大学医学物理セミナー
  • 国際学会
• [備考] 名古屋大学学術機関リポジトリ
  • URL: http://hdl.handle.net/2237/27925