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2018 年度 実施状況報告書

画像誘導放射線治療における患者被曝線量低減に向けた線量予測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K15584
研究機関新潟大学

研究代表者

棚邊 哲史  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (80743898)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード医学物理 / 被曝線量 / 線量予測 / 患者位置合わせ / Fiducialマーカー / 画像誘導放射線治療 / 動体追跡放射線治療
研究実績の概要

本研究の目的は、画像誘導放射線治療(IGRT)の被曝線量予測システムを開発し、患者位置合わせの精度を保持しつつ、患者被曝線量を合理的に低減することである。さらに、放射線治療分野における被曝線量管理体制の基盤確立を目指す。
平成30年度は、2つのIGRTシステムに対して研究を進めた。
(1)SyncTraX FX4システム(STX):基礎評価として、STXにおける位置合わせの精度と被曝線量を頭部ファントムを用いて評価した。位置合わせ精度については、全てのX線管-FPDの組み合わせにおいて、リニアックMV中心とSTX画像中心のオフセットが中央値にて0.31 mm(範囲:0.14-0.57 mm)であることを示した。被曝線量については、空気カーマの評価にて平均0.11 mGy(撮像条件:80 kV、200 mA、50 msec)と低値であることを確認した。これらの成果の一部はJ Appl Clin Med Phys (JACMP)に掲載された(Tanabe et al., JACMP, 2018;19:6:149-158)。左記の結果を踏まえ、頭部領域において1 mm以内の位置精度を保持する撮像条件において、100 kV, 1 mAsの条件が最も被曝線量が少ない(0.033 mGy)ことを明らかにした(第46回JSRTにて報告)。
(2)ExacTrac X-rayシステム:患者の被曝線量低減にはFiducialマーカー(FM)を用いた位置合わせが有効である。本研究では「FMによる3軸位置合わせ」に着目し、CBCTによる3軸位置合わせとの精度比較を行った。結果として、両位置合わせの相違は平均値にて1 mm以内であり、同等の精度を有していることを明らかにした。これらの成果の一部はJACMPに掲載された(Tanabe et al., JACMP, 2019)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画調書に沿って研究開発を進めており、予期していた結果が得られていることから、現在までの進捗状況区分は、「おおむね順調に進展している」と自己評価した。

今後の研究の推進方策

平成31年度は以下の通り研究を推進する。
(1)SyncTraX FX4システム(STX):平成30年度に頭部ファントムを用いて検討した成果において、高位置合わせ精度・低被曝線量を満たす至適撮像条件(100 kV、1 mAs)の妥当性を複数の評価者による視覚評価にて検証する。また、実臨床にて左記の撮像条件にて患者位置合わせを行い、高い位置精度が保持されているか否か評価する。また、患者位置合わせに加えて、動体追跡放射線治療時の被曝線量を評価し、透視下での被曝線量予測評価モデルを構築する。
(2)ExacTrac X-rayシステム:Fiducialマーカーによる位置合わせ時の低被曝線量を満たす至適撮像条件をSTXと同様の方法にて評価する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
当初購入予定であった備品に関して、交付金の都合上別のソフトウェアへの代替購入を余儀なくされたため。
(使用計画)
欧文論文に係る英文校正費および掲載費、また国内外での学会発表等に次年度使用額を充てる。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Selection criteria for 3D conformal radiotherapy versus volumetric-modulated arc therapy in highgrade glioma based on normal tissue complication probability of brain2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tanabe, Haruna Takahashi, Hirotake Saito, Atsushi Ohta, Toshimichi Nakano, Ryuta Sasamoto, Miki Shioi, Satoru Utsunomiya, Eisuke Abe, Motoki Kaidu, Hidefumi Aoyama
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 60(2) ページ: 249-256

    • DOI

      10.1093/jrr/rry106

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical commissioning of a new patient positioning system, SyncTraX FX4, for intracranial stereotactic radiotherapy2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tanabe, Osamu Umetsu, Toshikazu Sasage, Satoru Utsunomiya, Ryota Kuwabara, Toshiki Kuribayashi, Hiromasa Takatou, Gen Kawaguchi, Hidefumi Aoyama
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 19(6) ページ: 149-158

    • DOI

      10.1002/acm2.12467

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 最大線量率2,400 MU/minを用いた動体追跡放射線治療に向けたSyncTraX FX4システムにおけるFPDビニングモードの特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      棚邊哲史、梅津修、桑原亮太、栗林俊輝、捧俊和、高頭浩正、川口弦、宇都宮悟、青山英史
    • 学会等名
      第32回高精度放射線外部照射部会学術大会
  • [学会発表] 初期導入に伴う4管球型動体追跡放射線治療用装置の長期安定性評価2019

    • 著者名/発表者名
      梅津修、棚邊哲史、捧俊和、桑原亮太、栗林俊輝、宇都宮悟、高頭浩正、川口 弦、青山英史
    • 学会等名
      第32回高精度放射線外部照射部会学術大会
  • [学会発表] Comparison of Dose Calculation Algorithms Between Acuros XB and Anisotropic Analytical Algorithm in RapidArc Plans for High-Grade Glioma2018

    • 著者名/発表者名
      Takizawa T, Tanabe S, Utsunomiya S, Kushima N, Ohta A, Saito H, Nakano T, Abe E, Kaidu M, Aoyama H
    • 学会等名
      AAPM 60th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Commissioning of a novel real-time tracking radiotherapy system with four X-ray tubes and flat panel detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Sasage T, Tanabe S, Utsunomiya S, Umetsu O, Kuwabara R, Kuribayashi T, Takatou H, Kawaguchi G, Aoyama H
    • 学会等名
      AAPM 60th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] A prospective study to assess the impact of the three-degrees-of-freedom setup with fiducial markers in hypofractionated intensity modulated radiotherapy for prostate cancer2018

    • 著者名/発表者名
      Takizawa T, Tanabe S, Utsunomiya S, Kushima N, Abe E, Tanaka K, Maruyama K, Kaidu M, Aoyama H
    • 学会等名
      ASTRO 60th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Image verification accuracy of a novel patient positioning system with four X-ray tubes and flat panel detectors in first clinical use of the world2018

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi G, Umetsu O, Tanabe S, Utsunomiya S, Sasage T, Kuwabara R, Kuribayashi T, Takatou H, Aoyama H
    • 学会等名
      ASTRO 60th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Dosimetric impact of dose calculation algorithms in RapidArc plans for high-grade glioma2018

    • 著者名/発表者名
      滝澤健司、棚邊哲史、宇都宮悟、久島尚隆、太田篤、斎藤紘丈、中野智成、阿部英輔、海津元樹、青山英史
    • 学会等名
      第115回日本医学物理学会学術大会
  • [学会発表] 悪性神経膠腫のVMAT治療計画における2つの線量計算アルゴリズム:Analytic Anisotropic Algorithm (AAA)とAcuros XB (AXB)の違いが線量分布へ与える影響の検討2018

    • 著者名/発表者名
      滝澤健司、棚邊哲史、宇都宮悟、久島尚隆、太田篤、斎藤紘丈、中野智成、阿部英輔、海津元樹、青山英史
    • 学会等名
      第27回日本定位放射線治療学会
  • [学会発表] 4管球4検出器型動体追跡放射線治療システムを用いた位置照合における被ばく線量を考慮した至適撮像条件の検討2018

    • 著者名/発表者名
      栗林俊輝、桑原亮太、梅津修、棚邊哲史、宇都宮悟、捧俊和、高頭浩正
    • 学会等名
      第46回日本放射線技術学会秋季学術大会
  • [学会発表] 肺定位放射線治療における高線量率動体追跡強度変調回転照射の予備的検討2018

    • 著者名/発表者名
      棚邊哲史、梅津修、捧俊和、宇都宮悟、桑原亮太、栗林俊輝、川口弦、高頭浩正、青山英史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第31回学術大会
  • [学会発表] 頭頸部放射線治療における動体追跡システムSyncTraX FX4を用いた位置精度評価2018

    • 著者名/発表者名
      捧俊和、棚邊哲史、梅津修、宇都宮悟、桑原亮太、栗林俊輝、川口弦、高頭浩正、青山英史
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第31回学術大会
  • [備考] 新潟大学医歯学総合病院 放射線治療科 医学物理グループ

    • URL

      http://www.clg.niigata-u.ac.jp/~medphys/index.html

  • [備考] 新潟大学医歯学総合研究科 放射線医学分野(新潟大学医学部放射線医学教室)

    • URL

      https://www.med.niigata-u.ac.jp/rad/welcome.html

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公開日: 2019-12-27  

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