強度変調回転照射プランの複雑さを軽減する最適化システムの確立

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15782
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小野 智博 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (90782657)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: VMAT / QA / 最適化

研究成果の概要

複雑な照射技法を伴う強度変調回転放射線治療(Volumetric-Modulated Arc Therapy: VMAT)における計画線量と実測線量との乖離に与える原因を特定すると共に、その克服により照射形状を最適化し、新たなVMAT最適化システムを構築した。①VMATプランの複雑さに影響を与える照射パラメータを特定し、複雑さ指標の解析を実施し、②VMATプランの照射形状を最適な位置に修正することで、複雑さを軽減する最適化手法を開発した後、③修正前後のプランの有用性を定量的に評価し、プランの複雑さを軽減する最適化システムを構築し、これらの成果が国際学術誌に採択された。

自由記述の分野

医学物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

VMATプランの複雑さを軽減する手法として、米国Varian社の治療計画装置より(Aperture Shape Controller: ASC)という機能が搭載された。ASCは照射野を形成するMLCの位置変化を抑え、プランの複雑さを軽減するという機能である。しかしASC機能が必ずしも計算値と実測値の乖離を軽減するとは限らない。本研究における最適化手法はQA予測システムに基づき、計算値と実測値の乖離を少なくかつ複雑さを軽減するものであり、国内外の何れにおいても未だ報告はない。将来的にはQA結果を見越しプランを修正する効率的な最適化手法として、高精度放射線治療の発展と普及に大いに貢献すると考える。