個別化された舌癌小線源治療への道-多様な口腔内環境を乗り越えて-

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K10373
• 研究機関: 大阪歯科大学
• 研究代表者: 秋山 広徳 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (20448111)
• 研究分担者: 吉田 謙 関西医科大学, 医学部, 准教授 (10463291) ; 山崎 秀哉 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263) ; 隅田 伊織 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (10425431) ; 門前 一 近畿大学, 医学部, 准教授 (10611593) ; 清水谷 公成 大阪歯科大学, 歯学部, 名誉教授 (80121820) ; 武中 正 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80626771)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 舌癌高線量率組織内照射 / 放射線等価リアルサイズ口腔下顎骨ファントム / タングステン製下顎骨防護材 / 不均質補正計算 / 人工現実 / 触覚認識 / 複合現実

研究実績の概要

本研究で目指したものは、より実際に即した舌癌高線量率組織内照射の術前シミュレーションを可能にするシステムの開発である。その結果、以下の実績を残すことができた。1.患者自身を模擬したファントムの開発 2.下顎骨防護材の新規開発 3.線量計による実測 4.人体の密度を考慮した線量計算（不均質補正線量計算）に関する論文公表
最終年度は、上記に加え、5.Virtual Reality（VR）を利用した刺入の実施を行った。
これは作製したファントムに、熟練者のみならず、誰もが正確にアプリケータを刺入できる方策を求めて行った。まず、ファントムおよびニードルをCT撮影し、下顎骨、舌、舌防護材、腫瘍、ニードルをセグメンテーションを行い、VR化した。VR上で、ニードルを含めた各構造を所定の位置に配置することに成功した。さらに、Augumented Realityを用いて、ファントムをVRを重ね合わせ、ファントムに実際に刺入することに成功した。
しかしながら、実際の刺入ではニードルと、腫瘍や正常組織が接触した際の手指に伝わる触覚により、ニードルの方向をコントロールする。しかし、現状のVRによる刺入ではこれができない。すなわち、空を切るような刺入となり正確性が担保されない。そこで、単なるVRではなく、腫瘍や、骨、筋、リンパ節、皮膚など、各種人体組織と、ニードルが接触あるいは、衝突した際の感覚を手指に伝えることが可能なシステムのプロトタイプを開発した。触覚認識型Virtual Reality (VR)シミュレーションシステムである。これをもとに、誰もがより実際に近い状態でのシミュレーションが可能となることが期待される。

研究成果

• [国際共同研究] National Institute of Oncology/Semmelweis University(ハンガリー)
  • 国名: ハンガリー
  • 外国機関名: National Institute of Oncology/Semmelweis University
• [雑誌論文] Dosimetric comparison of postoperative interstitial high-dose-rate brachytherapy and modern external beam radiotherapy modalities in tongue and floor of the mouth tumours in terms of doses to critical organs (2023)
  • 著者名/発表者名: Ferenczi O, Major T, Frohlich G, Bela D, Todor S, Polgar C, Akiyama H, Bukovszky B, Takacsi-Nagy Z.
  • 雑誌名: Radiology and Oncology 巻: 57 ページ: 516～523
  • DOI: 10.2478/raon-2023-0050
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] KORTUC, a novel hydrogen peroxide?based radiosensitizer for the enhancement of brachytherapy in patients with unresectable recurrent uterine cervical cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Shimbo T, Yoshida K, Nakata M, Kobata K, Ogawa T, Kihara A, Sato C, Hori A, Takeno S, Yoshioka H, Akiyama H, Nihei K.
  • 雑誌名: Oncology Letters 巻: 26 ページ: -
  • DOI: 10.3892/ol.2023.13964
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HDR-brachytherapy for accelerated partial breast irradiation: Long-term experience from a Japanese institution (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Kotsuma T, Takaoka Y, Tamenaga S, Yamazaki H, Nose T, Murakami N, Inaba K, Akiyama H, Masui K, Takenaka T, Kubota H, Tselis N, Masuda N, Yasojima H, Takeda M, Mano M, Nakamura S, Utsunomiya K, Tanigawa N, Tanaka E.
  • 雑誌名: Journal of Contemporary Brachytherapy 巻: 15 ページ: 1～8
  • DOI: 10.5114/jcb.2023.125579
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 舌癌高線量率組織内照射54 Gy/ 9回法の妥当性の検証 ～急性期粘膜反応の観点から～ (2023)
  • 著者名/発表者名: 秋山広徳 小滝真也 蘭満莉乃 有地淑子
  • 学会等名: 第77回 日本口腔科学会 学術集会