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2023 年度 実施状況報告書

4次元コーンビームCTを利用した体内線量分布計算システムの確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K16793
研究機関熊本大学

研究代表者

下東 吉信  熊本大学, 病院, 診療放射線技師 (60771110)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワード4D-CT / 4D-CBCT / 体内線量分布
研究実績の概要

生理的呼吸運動や臓器の体内移動を伴う部位の放射線治療では,安全に放射線量を腫瘍に投与するため,呼吸や体内移動を考慮した高精度な位置照合が重要である.また,日々の治療において呼吸運動量や体内移動量は治療計画時と異なるため,治療前または治療後に体内の線量分布を計算し,線量評価するシステムが必要である.
本研究では,呼吸や体内移動を伴う部位の放射線治療における高精度な線量投与の実現を目的に,呼吸や体内移動の4次元情報を有する4次元コーンビームCTを利用した体内線量分布計算システムの確立を目指すことである.
本年度は前年度に引き続き,院内でのコロナやインフルエンザの感染症拡大の影響をうけ,進捗状況としてはやや遅れている.しかし本年度の研究実績では,4D-CTと4次元線量を使用して,胃リンパ腫における治療計画技術(3D-CRTとVMAT)に対する呼吸性移動の影響を調査した.胃 MALT リンパ腫患者10人の 4D-CT画像を 10 呼吸相に分割し,3次元線量は平均画像(AIP)に基づく3D-CRTおよびVMAT治療計画を作成した. 次に両治療計画は各位相画像に従って再計算され,各位相の線量分布は、非線形レジストレーションアルゴリズムを使用して AIP 画像に積算し4次元線量を得た.結論として,3次元線量分布と 4次元線量分布の比較において, PTV および 3D-CRT のリスク臓器線量パラメータ,また VMAT の線量測定パラメータに有意な差はなく,胃 MALT リンパ腫における3D-CRT および VMAT 線量分布に対する呼吸性移動の影響は最小限で、かつ臨床的に無視できることがわかった.本研究は,国際雑誌に論文として発表することができた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度の研究計画に沿って実施する予定であったが,前年度に引き続き院内でのコロナやインフルエンザの感染症拡大のため,進捗状況としてはやや遅れている.

今後の研究の推進方策

現時点において,呼吸性移動ファントムを用いた4次元CTと4次元コーンビームCT撮像は終了しており,治療計画装置や支援装置での処理・解析を進めていく.研究期間延長申請を行い受理されたため,研究計画に沿って研究課題を遂行していく.また昨今,人工知能(AI)を利用した4次元コーンビームCT画像の画質改善や線量分布計算などの研究が行われている.今後AIの活用も考慮した研究課題の遂行も進めていく予定である.

次年度使用額が生じた理由

本年度は,前年度に引き続き,院内でのコロナやインフルエンザ感染症拡大で進歩状況としてやや遅れ,それに伴い研究費に残額が生じ,269,667円の繰越金が生じた.これは,来年度の研究経費(物品費,旅費など)に使用を予定している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Influence of Respiratory Motion on Dose Distribution in Gastric Mucosa-associated Lymphoid Tissue Lymphoma Radiotherapy2024

    • 著者名/発表者名
      TADASHI MATSUMOTO, RYO TOYA,2, YOSHINOBU SHIMOHIGASHI, KOHSEI YAMAGUCHI, TAKAHIRO WATAKABE, TOMOHIKO MATSUYAMA, YOSHIYUKI FUKUGAWA, YUDAI KAI and NATSUO OYA
    • 雑誌名

      ANTICANCER RESEARCH

      巻: 44 ページ: 687-694

    • DOI

      10.21873/anticanres.16859

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 専門部会講座(放射線治療部会)入門編 小照射野の線量計測 IAEA TRS-4832023

    • 著者名/発表者名
      下東吉信
    • 学会等名
      第79回日本放射線技術学会総会学術大会
  • [学会発表] 熊本大学病院における放射線治療計画作業補助業務の現状と課題2023

    • 著者名/発表者名
      下東吉信
    • 学会等名
      第39回日本診療放射線技師学術大会および第30回東アジア学術交流大会
  • [学会発表] HyperArcのQA/QC2023

    • 著者名/発表者名
      下東吉信,土井康寛
    • 学会等名
      第21回 熊本放射線治療物理・技術研究会(2023年度日本放射線技術学会九州支部放射線治療セミナー)
  • [学会発表] 体表面画像とX線画像を統合した画像誘導システムとCBCTの位置検出精度の比較2023

    • 著者名/発表者名
      倉岡杏希子,下東吉信、丸山雅人、筧清孝、土井康寛、堺枝里子、松山倫延
    • 学会等名
      第79回日本放射線技術学会総会学術大会
  • [学会発表] ExacTrac DynamicとCBCTの位置照合による軸外ターゲットの位置精度評価2023

    • 著者名/発表者名
      土井康寛,下東吉信,四辻遥平,丸山雅人
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会

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公開日: 2024-12-25  

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