国際医学物理ネットワークを軸とした放射線治療における先端技術の創出と普及

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18KK0240
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中村 光宏 京都大学, 医学研究科, 教授 (30584255)
• 研究分担者: 丹羽 恵 (宇藤恵) 京都大学, 医学研究科, 助教 (20826028) ; 椋本 宜学 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 病院講師 (50736618) ; 溝脇 尚志 京都大学, 医学研究科, 教授 (90314210) ; 小野 智博 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (90782657) ; 角谷 倫之 東北大学, 大学病院, 助教 (20604961)
• 研究期間 (年度): 2018-10-09 – 2023-03-31
• キーワード: 医学物理学 / 放射線治療 / 品質管理 / 国際標準化

研究実績の概要

[A] 情報資源の相互利用基盤の構築
放射線治療装置Veroに対応する放射線治療計画装置RayStationを開発しているRaySearch社と定期的に打ち合わせし，各種パラメータを最適化した．また，動体追尾VMATに関するファントム実験を行い，実測による線量分布と放射線治療計画装置RayStationで計算された線量分布と比較した．実測による動体追尾下の線量分布（10症例：呼吸性移動量20 mm，周期4秒）と計算された線量分布をガンマ解析で比較したところ，パス率は99%以上であった．
[B] コンピュータービジョンを用いた高精度放射線治療技術の開発
前年度に開発した深層学習による腫瘍位置予測モデルを，過去に動体追尾照射を実施した肺がん患者の実画像に適用し，予測精度を定量化した．予測精度の指標は照射実績位置と腫瘍予測位置との差とし，その70%が3 mm程度，90%が5 mm程度になるよう，パラメータを調整した．
[C] 統一放射線治療品質保証法の開発
オフアイソセンタにおける照射位置精度評価を目的としたファントムを開発した．オフアイソセンタでの照射位置精度を評価するため1辺18 cmの立方体の対角線上に病変を模擬した金属球を等間隔に5個配置し，中央の金属球(M3)をアイソセンタ位置に一致させると，その他4個の金属球(M1，M2，M4，M5)はオフアイソセンタに位置するような配置となるファントムを開発した．当院における再現性評価では，位置誤差の標準偏差の最大値は0.38 mmであった．多施設での評価結果について施設A，B1，B2，C，D，Eにおける位置誤差の最大値はそれぞれ1.14，1.16，0.99，1.12，0.98，1.24 mmであった．各施設での測定は20分以内で完了した．

研究成果

• [雑誌論文] Dosimetric impact of deformable image registration using radiophotoluminescent glass dosimeters with a physical geometric phantom (2023)
  • 著者名/発表者名: Siwaporn Sakulsingharoj, Noriyuki Kadoya, Shohei Tanaka, Erika Segawa, Kiyokazu Sato, Mitsuhiro Nakamura, Keiichi Jingu.
  • 雑誌名: J. Appl. Clin. Med. Phys. 巻: e13890 ページ: 1~13
  • DOI: 10.1002/acm2.13890
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A virtual audit system for intensity-modulated radiation therapy credentialing in Japan Clinical Oncology Group clinical trials: A pilot study (2023)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Nakamura, Dejun Zhou, Toshiyuki Minemura, Satoshi Kito, Hiroyuki Okamoto, Naoki Tohyama, Masahiko Kurooka, Yu Kumazaki, Masayori Ishikawa, Catharine H Clark, Elizabeth Miles, Joerg Lehmann, Nicolaus Andratschke, Stephen Kry, Satoshi Ishikura, Takashi Mizowaki, Teiji Nishio
  • 雑誌名: J. Appl. Clin. Med. Phys. 巻: e14040 ページ: 1~9
  • DOI: 10.1002/acm2.14040
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 商用非剛体レジストレーション検証用物理ファントムを用いた位置照合精度評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 矢後希皐,角谷倫之,Siwaporn Sakulsingharoj,星野大地,佐藤清和,勝田義之,田中祥平, 新井一弘, 中村光宏,神宮啓一
  • 学会等名: 第35回日本放射線腫瘍学会学術大会