任意の形状に高精度で照射可能とするCT型X線治療装置の開発

2005 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16390342
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 国枝 悦夫 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70170008)
• 研究分担者: 川口 修 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (90276428) ; 斉藤 秀敏 首都大学東京, 健康福祉学部, 教授 (50196002) ; 尾川 浩一 法政大学, 工学部, 教授 (00158817)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• キーワード: モンテカルロ / keV / 定位集光照射 / X線CT装置 / 放射線治療 / マイクロマルチリーフ

研究概要

我々は計算機シミュレーション結果から、特に定位集光照射の対象となる肺の小病変などではX線管球の方が線量分布的に優れていることに着目している。本研究では既存CT装置を改造して呼吸などによる標的の移動にも対処して、比較的低いエネルギーのX線を用い、通常のX線撮影室程度の遮蔽でも使用できる新たな概念に基づく集光照射装置(CTRTx)の開発を進めている。
特に今年度は、実際の照射実験をウサギでおこなった。健康な36週齢のウサギ3羽使用し、撮影中はシリンジを使って継続的に麻酔を投与した。管電圧120kV,管電流400mAの条件下で3cm深度で5Gy/minの線量となる。照射野はIsocenter位置でAxial方向20mm、体軸方向10mmとして、non-coplanar:±30°のチルトにて、ウサギ胸部位置に60Gy(10秒照射、40秒休止を72回)を照射した。CTRTx照射では、照射中もCTとしての再構成が行われるため、照射範囲および周囲の状態が画像的に確認可能な事が確認できた。
照射後の経時変化としては、照射15週間後のROI内と正常肺野の同様な範囲でのCT値のヒストグラムを見比べると、おおよそ50〜100HU程低くなっていた。以前のライナックによりnon-coplanarでのウサギ実験で60Gy照射した結果、十数週間後に気腫性変化(照射部CT値が周辺の同組織の値より低い)が現われたが、その変化との対比を今後の変化もふまえ検討する予定である。
ハードウェアは診断用CT装置管球等に大きな変更を加えておらず、その制限下でも1回60Gyという大線量投与の動物実験が可能であった。より大容量の管球の使用、さらには管球の改良によって装置的な実用可能性はある程度確保できたものと考える。

研究成果

• [雑誌論文] 肺腫瘍定位照射におけるKilo-voltageとMega-voltage X線のMonte Carlo simulationによる比較 (2005)
  • 著者名/発表者名: 角尾卓紀, Deloar HM, 国枝悦夫, 他
  • 雑誌名: 高精度放射線外部照射研究会抄録,2005 12・1 ページ: 81
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of an Interface for DOSXYZnrc Monte Carlo does on Xio RTP System (2005)
  • 著者名/発表者名: Kunieda E, Deloar H, Takagi S, et al.
  • 雑誌名: ICMP2005/BMT2005 Proceeding ページ: 301-302
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Experimental model of radiation sequelae induced with single steretactic irradiation to normal rabbit lung. Computed tomogtaghical analysis (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuwase T, Kunieda E
  • 雑誌名: Proceedings of ECCO 13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 異なる施設間での肺小腫瘤GTVの解析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 関智史, Hossain, M Deloar, 国枝悦夫 他
  • 雑誌名: 日本放射線腫瘍学会誌 17(1) ページ: 25-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Small lung tumors : long-scan-time CT for planning of hypofractionated stereotactic radiation therapy-initial findings (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeda, A., Kunieda, E., Shigematsu, N., et al.
  • 雑誌名: Radiology 237(1) ページ: 295-300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Successful pregnancy and noramal delivery after whole craniospinal irradiation in two patients (2005)
  • 著者名/発表者名: Shigematsu, N., Shimoto, H., Ito, N., Kunieda, E., Takeda, A., et al.
  • 雑誌名: Anticancer Res 25(5) ページ: 3481-3487
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Differences in pulmonary function before vs. 1 year after hypofractionated stereotactic radiotherapy for small peripheral lung tumors (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, T., Takeda, A., Shigematsu, N., Kunieda, E.et al.
  • 雑誌名: Int J Radiat Oncol Biol Phys 62(4) ページ: 1003-1008
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 高齢者の早期前立腺癌に対する,集光照射法を用いた非侵襲的な4次元放射線治療システムの開発 (2005)
  • 著者名/発表者名: 川瀬貴嗣, 国枝悦夫, Deloar Hossain M
  • 雑誌名: 大和証券ヘルス財団研究業績集 28 ページ: 87-92
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Differences in pulmonary function before vs.1 year after hypofractionated stereotactic radiotherapy for small peripheral lung tumors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, T., Takeda, A., Shigematsu, N., Kunieda, E., Ishizaka, A., Fukada, J., Deloar, H.M., Kawaguchi O., Takeda, T., Takemasa, K., Isobe, K., Kudo, A.
  • 雑誌名: Int J Radiat Oncol Biol Phys 62(4) ページ: 1003-1008
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dose Calculation system for remotely supporting radiotherapy. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Kunieda, E., Narita, Y., Kimura.H., Hirai, M., Deloar, H.M., Kaneko, K., Ozaki, M., Fujisaki, T., Myojoyama, A., Saitoh, H.
  • 雑誌名: Radial Prot Dosimetry 116(1-4 Pt2) ページ: 190-195
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Successful pregnancy and normal delivery after whole craniospinal irradiation in two patients. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shigematsu, N., Shinmoto, H., Ito.N., Kunieda, E., Takeda, A., Ohashi, T., Kawaguchi, O., Kawata, T., Ito, H., Kuribayashi, S., Kubo, A.
  • 雑誌名: Anticancer Res 25(5) ページ: 3481-3487
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Small lung tumors : long-scan-time CT for planning of hypofractionated stereotactic radiation therapy-initial findings. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeda, A., Kunieda, E., Shigematsu, N., Hossain, D.M., Kawase, T., Ohashi, T., Fukada, J., Kawaguchi, O., Uematsu, M., Takeda, T., Takemasa, K., Takahashi, T., Kubo, A.
  • 雑誌名: Radiology. 237(1) ページ: 295-300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Investigations of Suitable Kilo-Voltage X-ray energy for 3DCRT system with Monte Carlo Simulations (2005)
  • 著者名/発表者名: Deloar, H., Kunieda, E., Kawase, T., Saitoh, H., Ozaki, M., Fnjisaki, T., Myojoyama, A., Saito, K., Takagi, S., Sato, O., Kubo.A.
  • 雑誌名: The 14th Int'l Conference of Medical Physics (ICMP 2005), Nuremberg, Germany
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Simultaneous SRS for multiple intracranial lesions with single isocenter usins micromultileaf collimator. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fokada, J.,.Kunieda, E., Kawaguchi, O., Seki, S., Shigematsu, N., Uematsu, M., Kubo, A.
  • 雑誌名: The 17th ISRS Congress, Brussel, Belgium
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Visualization of DOSXYZnrc Monte Carlo simulation on RTP System (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, A., Deloar, H.M., Kunieda, E., Tsunoo, T., Kawase, T., Saitoh, H., Myojoyama, A., Tatsuya, F., Kubo, A.
  • 雑誌名: The 18th Annual Meeting of the Japanese Society for Therapeutic Radiology and Oncology, Kawagoe, Saitama
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Converging raidotherapy with kilo-voltage x-ray energy on Hepatic tumors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, S., Deloar, H., Kunieda, E., Fujisaki, T, Tunoo, T., Saitoh, H., Fujibuchi, T.
  • 雑誌名: The 4th Japan-korea Joint Meeting on Medical Physics and The 5th Asia-Oceania Congress of Medical Physics, Kyoto, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Experimental model of radiation sequelae induced with single stereotactic irradiation to normal rabbit lung, Computed tomographical analysis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawase, T., Kunieda, E.
  • 雑誌名: The ECCO 13, Paris
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Measurement of beam-axis displacement from the isocenter during three-dimensional conformal radiosurgery with a micro-multileaf collimator (2004)
  • 著者名/発表者名: E.Kunieda, O.Kawaguchi, H, A.Kubo
  • 雑誌名: Radiotherapy and Oncology 70(1) ページ: 45-48
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Radiation Injury after Hypofractionated Stereotactic Radiotherapy for Peripheral Small Lung Thmors : Serial Changes on Computed Tomography (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Takeda, A.Takeda, E.Kunieda 他7名
  • 雑誌名: American Journal of -Rentogenology 182(5) ページ: 1123-1128
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] DdTe半導体検出器を搭載した小型ガンマカメラによるセンチネルリンパ節イメージング (2004)
  • 著者名/発表者名: 藤井博史, 池田正, 神野浩光, 北川雄光, 中原理紀, 国枝悦夫, 中村佳代子, 北島正樹, 久保敦司
  • 雑誌名: 日本医学放射線学会雑誌 64 ページ: S315
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 小型ガンマカメラの画質改善に関する検討 (2004)
  • 著者名/発表者名: 藤井博史, 田中智香子, 尾川浩一, 中村佳代子, 中原理紀, 国枝悦夫, 北川雄光, 池田正, 北島正樹, 久保敦司
  • 雑誌名: 核医学 41 ページ: 344
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ウサギ肺に対する定位照射による有害事象の実験的検討 (2004)
  • 著者名/発表者名: 川瀬貴嗣, 国枝悦夫, ホサイン・デコア, 笠松智孝, 川口修, 武田篤也, 沓木章二, 中原理紀, 藤井博史, 久保敦司
  • 雑誌名: 日本医学放射線学会雑誌 64 ページ: S307
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] AVM radiosurgery 治療計画における動脈造影dynamic CTの意義 (2004)
  • 著者名/発表者名: 川口修, 国枝悦夫, 久保敦司
  • 雑誌名: 定位放射線治療 ページ: 71-79
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 早期食道癌に対する放射線治療成績 (2004)
  • 著者名/発表者名: 大橋俊夫, 茂松直之, 沓木章二, 川口修, 川瀬貴嗣, 緒方雄史, 国枝悦夫, 久保敦司
  • 雑誌名: 日本医学放射線学会雑誌 64 ページ: S210
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] I期非小細胞肺がんに対する治療戦略 小腫瘤に照射する際の諸問題 (2004)
  • 著者名/発表者名: 国枝悦夫, Hossain Deloar, 関智史, 斉藤秀敏, 武田篤也, 久保敦司
  • 雑誌名: 日本放射線腫瘍学会誌 16 ページ: 77
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Thallium SPECTを用いた腫瘍診断 CTとのimage fusionの有用性について (2004)
  • 著者名/発表者名: 中原理紀, 藤井博史, 茂松直之, 国枝悦夫, 橋本順, 久保敦司
  • 雑誌名: 核医学 41 ページ: 353
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Evaluation of novel modified tangential irradiation technique for breast cancer patients using does-volume histograms (2004)
  • 著者名/発表者名: Takeda, A, Shigematsu, N, Ikeda, T, Kawaguchi, O, Kutsuki, S, Ishibashi, R, Kunieda E, et al.
  • 雑誌名: Int J Radiat Oncol Biol Phys. 58(4) ページ: 1280-1288
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Adenoid cystic carcinoma with hyperostosis after stereotactic radiosurgery (2004)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, O., Kunieda, E., Fujii, H., Shigematsu, N., Kutsuki, Itou, H., Kubo, A.
  • 雑誌名: Radiat Med 22(3) ページ: 198-200
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of density changes in the chest on lung stereotactic radiotherapy (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujisaki, T., Kikuchi, K., Saitoh, H., Tohyama, N., Myojoyama, A., Osawa, A., Kuramoto, A., Abe, S., Inada, T., Kawase, T., Kunieda, E.
  • 雑誌名: Radiat Med 22(4) ページ: 233-238
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Optimization of the Width of the Photopeak Energy Window in the TDCS Technique for Scatter Correction in Quantitative SPECT (2004)
  • 著者名/発表者名: Deloar, H.M., Hiroshi, Watanabe, Kyeong Min, Kim, Toshiyuki, Aoi, Etsuo, Kunieda, Hirofumi, Fujii, Hidehiro, Iida
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE 51(3) ページ: 625-630
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Optimization of the Width of the Photopeak Energy Window in the TDCS Technique for Scatter Correction in Quantitative SPECT (2004)
  • 著者名/発表者名: Deloar, H.M., Hiroshi, W., Kyeong Min, K., Toshiyuki, A., Etsuo, K., Hirofumi, F., Hidehiro I.
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE 51(3) ページ: 625-630
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effects of density changes in the chest on lung stereotactic radiotherapy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujisaki T., Kikuchi K., Saitoh H., Tohyama, N., Myojoyama, A., Osawa, A., Kuramoto, A., Abe, S., Inada, T., Kawase, T., Kunieda, E.
  • 雑誌名: Radiat Med 22(4) ページ: 233-238
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Measurement of beam-axis displacement from the isocenter during three-dimensional conformal radiosurgery with a micro-multileaf collimator (2004)
  • 著者名/発表者名: Kunieda, E., Kawaguchi, O., Saitoh, H., Fujisaki, T., Takeda, A., Kawase, T., Deloar, H.M., Shigematsu, N., Kubo, A.
  • 雑誌名: Radiotherapy and Oncology 70(1) ページ: 45-48
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of realistic high-resolution whole-body voxel models of Japanese adult males and females of average height and weight, and application of models to radio-frequency electromagnetic-field dosimetry. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka, T., Watanabe, S., Sakurai, K., Kunieda, E., Watanabe, S., Taki, M., Yamanaka, Y.
  • 雑誌名: Phys Med Biol 49(1) ページ: 1-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Evaluation of novel modified tangential irradiation technique for breast cancer patients using dose-volume histograms. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takeda, A., Shigematsu, N., Ikeda, T., Kawaguchi, O., Kutsuki, S., Ishibashi, R., Kunieda, E., Takeda, T., Takemasa, K., Ito, H., Uno, T., Jinno, H., Kubo, A.
  • 雑誌名: Int J Radiat Oncol Biol Phys 58(4) ページ: 1280-1288
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Radiation Injury after Hypofractionated Stereotactic Radiotherapy for Peripheral Small Lung Tumors : Serial Changes on Computed Tomography. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takeda, T., Takeda, A., Kunieda, E., Ishizaka, A., Takemasa, K., Shimada, K., Yamamoto, S., Shigematsu, N., Kawaguchi, O., Fukada, J.-i., Ohashi, T., Kuribayashi, S., Kubo, A.
  • 雑誌名: American Journal of Rentogenology 182(5) ページ: 1123-1128
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Monte Carlo Simulations for Stereotactic Radiotherapy System with Various Kilo Voltage X-ray Energy (2004)
  • 著者名/発表者名: Deloar, H., Kunieda, E., Kawase, T., Saitoh, H., Ozaki, M., Fujisaki, T., Myojoyama, A., Saito, K., Takagi, S., Sato, O., Kubo, A.
  • 雑誌名: The 3rd International EGS Workshop, KEK, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of Stereotactic Radiotherapy System with Medium Energy X-ray Initial Trails with Water Phantom and Human Lung. (2004)
  • 著者名/発表者名: Deloar, H., Kunieda, E., Kawase, T., Saitoh, H., Ozaki, M., Saito, K., Kubo, A.
  • 雑誌名: The 10th Meeting of Japan 3D Conformal External Beam Radiotherapy, Tokyo Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tomotherapy with Kilo-Voltage X-ray Energy : Preliminary Trails with Monte Carlo Simulation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Deloar, H., Kunieda, E., Kawase, T., Saitoh, H., Toyama, N., Ozaki, M., Kimura, H., Fujisaki, T., Kubo, A.
  • 雑誌名: The XIVth International Conference on the Use of Computers in Radiation Therapy(ICCR), Seou
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Radiotherapy with Kilo-Voltage X-ray Energy : Preliminary Trails with Monte Carlo Simulation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Deloar, H., Kunieda, E., Kawase, T., Saitoh, H., Toyama, N., Ozaki, M., Kimura, H., Fujisaki, T., Kubo, A.
  • 雑誌名: The 87th Scientific Meeting of JSMP, Yokohama
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Stereotactic Radiotherapy System with Kilo Voltage X-ray Energy : Trails with Monte Carlo Simulation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kawase, T., Deloar, H.M., Kunieda, E., Saitoh, H., Ozaki M., Kimura, H., Saito, K., Kubo, A.
  • 雑誌名: The 22th International Conference of EuroPACS-MIR, Trieste, Italy
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Adenoid cystic carcinoma with hyperostosis after stereotactic radiosurgery
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, O., Kunieda, E., Fujii, H., Shigematsu, N., Kutsuki, S., Itou, H., Kubo, A.
  • 雑誌名: Radiat Med 22(3) ページ: 198-200
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より