| 研究課題/領域番号 |
21K07561
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| 研究機関 | 愛知医科大学 |
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研究代表者 |
大宝 和博 愛知医科大学, 愛知医科大学, 客員研究員 (20452146)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 転移性脳腫瘍 / 定位放射線照射 / 生物学的等価線量 / 線量分布 / 強度変調回転照射 |
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| 研究実績の概要 |
定位照射に特化した照射野の狭い装置ではない汎用ライナック装置(多分割絞り幅5 mm)による強度変調回転照射(VMAT)とロボット技術による固定超多門照射に関し、単発から複数個(10前後)に対する最適な計画法(最適化法)の検討を進めた。異なる装置・照射技術（多軌道回転原体法、ロボット技術による固定超多門照射、強度変調回転照射）による過去5年間の縮小維持例と局所再発例に関し、線量パラメータの解析を進めた。様々な線量分割での抗腫瘍効果を推定するのに適した生物学的等価線量（BED）のモデルを検討した。一次二次モデルでのBED 80 Gy以上を柔軟な線量分割で肉眼的腫瘍塊（GTV）境界に担保する方針は、最大奏功の改善とその維持期間の有意な延長、治療を要する脳壊死を有意な軽減に寄与したが、介入必要な照射後変化や1年以降の晩期再発例が少数ながら観察され、その原因を解析し改善するための方法を検討した。肉眼的腫瘍(GTV)境界に対する適切な処方法、線量分布の最適化法、線量分割に関する改善点を明らかにした。治療後の再発と脳壊死の鑑別に関し、辺縁遺残とその後の再増殖(再発)優位と判断する基準を検討し、特にGTV境界から内部のBEDの目安を明らかにした。再発優位例に対する再(定位)照射に関し、至適線量と線量分布を検討し、少数例であるがその臨床的有用性を明らかにした。ロボット照射において複数病変に対する可変式コリメータを活用した単一計画による効率的な一連照射法を考案しその有用性を明らかにした。
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| 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
脳転移に対する様々な線量分割での定位照射の抗腫瘍効果に関し、局所再発例と長期縮小維持例の比較から、最適な生物学的等価線量(BED)モデルを検討した。培養細胞系では不適合性が指摘される一次二次モデル(LQ model)、α/β比10が、LQCやLQLモデルやα/β比12以上に比べ臨床脳転移により適していることを明らかにした。定位照射後の再発例に関し、BED 80 Gy以上での肉眼的腫瘍(GTV)境界のカバー率の不十分さ、GTV境界内側の線量増加の不十分さ、線量分割増加の余地などの改善点を明らかにした。治療後の再発と脳壊死の鑑別に関し、辺縁遺残とその後の再増殖(再発)優位と判断する基準として、GTV境界(80 Gy未満)から内部(2 mm内側100 Gy未満)のBEDの目安を明らかにした。再発優位例に対する再(定位)照射に関し、5分割以上でのGTV境界BED 80 Gy以上、その内側の同心性層状の急峻な線量増加の臨床的有用性を、少数例であるが明らかにした。特徴的な遺伝子変異を有する肺腺癌脳転移はBED 80 Gy未満(60 Gy程度)でも長期縮小維持達成可能な場合が多いが、それ以外の多くの組織型では80 Gy以上の必要性が示唆された。強度変調回転照射に関し、GTV内部の線量制約を設けないコスト関数のシンプルな組み合わせによる最適化の有用性を明らかにした。ロボット照射において複数病変に対する可変式コリメータを活用した単一計画による効率的な一連照射法を考案しその有用性を明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
強度変調回転照射の最適化に関し、GTV外線量軽減を最も効果的に行うためのコスト関数の使用法、多軌道アークの最適な回転範囲、多分割絞りの異なる回転角度の組み合わせの意義などを明らかにする。早期頭蓋内多数再発や髄液播種の予防と神経認知機能温存のバランスに配慮した25～30 Gy相当の全脳照射や拡大局所照射の定位照射への適切な同時統合のための強度変調の最適化法を明らかにする。GTV境界の線量処方・評価法を見直し、一般的な特定の%カバーでの処方の問題点を明らかにする。装置・照射技術の差異によらず治療計画内容を客観的に表記できる共通基盤となる線量評価指標の解析を進め、GTV外線量減衰マージンの適切さに関し、線量減衰が急峻過ぎると判断する基準(新規評価基準の考案)とその修正法を検討する。またGTV内部線量の適切な評価法を見直し、GTV境界の2-4 mm内側の線量評価の意義を明らかにする。2-3 cm以上、5 cm程度までの大型病変の局所制御と安全性向上のため、最適な線量分割、必要なBED、6分割以上での脳の耐容線量に関する解析を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
国内学会の現地開催の再開に伴い、これまでの成果につき主要な関連学会へ現地参加し発表を行ったが、国際学会への参加・発表は2021年以降出来ていないため、その出張費・参加費に充てる。当初、購入を予定していた深層学習のための人口知能を有する専用ソフトは、無料で使用可能なものもあり、現行の解析では既存のもので進められたため機器決定、購入を見送った。これまで使用していたPCが使用年数が10年を超え、解析業務に支障が出ており、新規購入を予定する。今後必要な統計解析に関し、現在使用している統計解析ソフトでは使用できないものが少なからずあるため、統計ソフトの購入に充てる予定である。今後、これまでの研究成果について引き続き国際誌に投稿する上で必要な英文校正、掲載(編集)費用(オープンアクセスに必要な経費含む)が当初の予算よりも大きな費用が必要となったため充てる。新たな視点を取り入れるため、特に画像診断、手術療法、薬物療法に関する最新動向をアップデートすべく関連学会への参加費用、書籍等の購入費用に充てる。
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