個別化高精度放射線治療におけるDual-energy CTの基礎検討と臨床応用

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K15816
• 研究機関: 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所)
• 研究代表者: 大平 新吾 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 放射線腫瘍科技師 (50792694)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: dual energy CT / 医学物理 / 放射線治療 / 高精度 / 個別化

研究実績の概要

本研究はDual-energy computed tomography (DECT) によって測定した患者個々の臓器機能情報に基づいた個別化高精度放射線治療への導入を目指す。
DECTを用いた四次元撮像法の開発に成功した。この方法によって、患者個別の呼吸性移動量・腫瘍位置・腫瘍径を正確に明らかに把握することができた。さらに、膵腫瘍は正常膵実質に比べ、DECTで定量評価したヨードの取り込みが低いことを明らかにし、この情報をデータベース化した。ヨードの取り込み量が低いことは腫瘍への血流が少ないことを意味する。これらの情報をもとに、強度変調放射線治療(VMAT)によって、腫瘍の中心に線量を集中させる技法を臨床応用した。
食道・進行期肺癌は腫瘍の進展度によって、予防照射領域が設定され、照射範囲が広範囲に及ぶことが少なくない。広範囲の肺に放射線が照射されると、放射線肺炎を引き起こし、治療の中断を余儀なくされたり、重篤な副作用を引き起こすことがある。DECTの臨床応用として、食道・進行期肺癌に対して、正常肺を極限まで温存する、Functional Hybrid-VMAT の開発および本格臨床導入を行った。さらに、放射線治療計画装置によって、肺への線量を低減させることができる度合いに違いがあることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Treatment planning based on water density image generated using dualenergy computed tomography for pancreatic cancer with contrast-enhancing agent: Phantom and clinical study (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohira Shingo, Yagi Masashi, Iramina Hiraku, Karino Tsukasa, Washio Hayate, Ueda Yoshihiro, Miyazaki Masayoshi, Koizumi Masahiko, Teshima Teruki
  • 雑誌名: Medical Physics 巻: 45 ページ: 5208-5217
  • DOI: doi.org/10.1002/mp.13180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of interfractional setup reproducibility between two types of patient immobilization devices in image-guided radiation therapy for prostate cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Inui Shoki、Ueda Yoshihiro、Ohira Shingo、Isono Masaru、Masaoka Akira、Murata Seiya、Nitta Yuya、Karino Tsukasa、Miyazaki Masayoshi、Teshima Teruki
  • 雑誌名: Journal of Medical Physics 巻: 43 ページ: 230～230
  • DOI: doi: 10.4103/jmp.JMP_20_18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accuracy of Quantification of Iodine and Hounsfield Unit Values on Virtual Monochromatic Imaging Using Dual-Energy Computed Tomography (2018)
  • 著者名/発表者名: Washio Hayate、Ohira Shingo、Karino Tsukasa、Nitta Yuya、Hayashi Masaaki、Miyazaki Masayoshi、Teshima Teruki
  • 雑誌名: Journal of Computer Assisted Tomography 巻: 42 ページ: 965～971
  • DOI: doi: 10.1097/RCT.0000000000000798
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of electron density, effective atomic number and stopping power ratio using dual-layer computed tomography for radiotherapy treatment planning (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohira Shingo、Washio Hayate、Yagi Masashi、Karino Tsukasa、Nakamura Kenji、Ueda Yoshihiro、Miyazaki Masayoshi、Koizumi Masahiko、Teshima Teruki
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 56 ページ: 34～40
  • DOI: doi.org/10.1016/j.ejmp.2018.11.008
  • 査読あり
• [学会発表] Development of contrast-enhanced four-dimensional dual-energy CT of hepatocellular carcinoma with PVTT in radiotherapy (2018)
  • 著者名/発表者名: 大平新吾、小泉雅彦、手島昭樹
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会