経時的線量最適化に向けた治療中のコーンビームCT画像による線量計算システムの開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22791176
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 芳賀 昭弘 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30448021)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 強度変調放射線治療 / VMAT / コーンビームCT / Deformable registration / 高精度放射線治療 / 経時的最適化 / Adaptive radiotherapy / 臓器の動き

研究概要

本研究では、回転型強度変調放射線治療(Volumetric Modulated ArcTherapy ; VMAT)中に診断用kVコーンビーム照射を行なうことにより、放射線治療中の動きや治療期間における患部の経時的変化に対応した治療部位の4次元コーンビームCT(4DCBCT)画像の再構成を実現した。治療計画に使用したヘリカルCTと治療中に取得したCBCTを使用し、Deformable Image Registration法を用いることで積算投与線量評価を可能とするシステムを構築した。また、CBCT撮影に伴う被ばく線量計算手法の確立、膨大となる画像処理計算の自動化を行なった。

研究成果

• [雑誌論文] Single-Arc Volumetric Modulated Arc Therapy Planning for Left Breast Cancer and Regional Nodes (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Sakumi, K. Shiraishi, T. Onoe, K. Yamamoto, A. Haga, et al.
  • 雑誌名: J. Radiat. Res. 2 巻: 53(1) ページ: 151-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between bladder volume and irradiated dose of small bowel in CT-based planning of intracavitary brachytherapy for cervical cancer (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yamashita, K Nakagawa, K. Okuma, A. Sakumi, A. Haga, et al.
  • 雑誌名: Jpn. J. Clin. Oncol
  • 査読あり
• [雑誌論文] 4D-CBCT reconstruction using MV portal imaging during volumetric modulatedarc therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kida, et al.
  • 雑誌名: Radiotherapy and Oncology 100 ページ: 380-385
  • 査読あり
• [雑誌論文] 呼気および吸気時CT画像に基づく胸郭運動モデルの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤広貴、越塚誠一、芳賀昭弘、中川恵一
  • 雑誌名: Medical Imaging Technology 巻: Vol.29, No.4 ページ: 208-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] 320列CT装置を用いた肺定位放射線治療における標的の軌跡解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今江禄一, 芳賀昭弘, 中川恵一, 他
  • 雑誌名: 日本放射線技術学会 巻: 67(3) ページ: 202-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] First In-situ Dose Calculation Report Using In-treatment Kilovoltage Cone-beam CT and In-treatment Linac Parameters during Volumetric Modulated Arc Therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Sakumi, A. Haga, et al.
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 52 ページ: 536-537
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cone Beam Computed Tomography Data Acquisition during VMAT Delivery with Subsequent Respiratory Phase Sorting Based on Projection Image Cross-correlation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakagawa, S. Kida, A. Haga, et al.
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 52 ページ: 112-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-Dimensional Measurement of the Displacement of Internal Fiducial Markers During 320-Multislice Computed Tomography Scanning of Thoracic Esophageal Cancer (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yamashita, S. Kida, A. Sakumi, A. Haga, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Radiation Oncology Biology Physics 巻: Vol.79 ページ: 588-595
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prescreening based on the presence of CT-scan abnormalities and biomarkers(KL-6 and SP-D) may reduce severe radiation pneumonitis after stereotactic radiotherapy (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yamashita, K. S. Shibata, A. Okuma, A. Haga, et al.
  • 雑誌名: Radiation and Oncology 2010 May 9 巻: 5(1) ページ: 32
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射線治療のための粒子法シミュレーションに基づく胸部Simulation-based4DCTの構成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤広貴, 越塚誠一, 志野亮作, 芳賀昭弘, 他
  • 雑誌名: Medical Imaging Technology 巻: Vol.28, No.4 ページ: 229-236
  • 査読あり
• [雑誌論文] 胸式呼吸と心拍動による肺野変形のAxial面における粒子法シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤広貴, 越塚誠一, 中川恵一, 芳賀昭弘
  • 雑誌名: 日本シミュレーション学会論文誌 巻: Vol.2, No.3 ページ: 93-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patient setup error and day-to-day esophageal motion error analyzed by cone-beam computed tomography in radiation therapy (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yamashita, A. Haga, et al.
  • 雑誌名: Acta Oncologica 巻: 49 ページ: 485-409
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-treatment 4D cone-beam CT withimage-based respiratory phase recognition
  • 著者名/発表者名: S. Kida, et al.
  • 雑誌名: Radiological Physics and Technology, to be published
  • DOI: DOI:10.1007s12194-012-0146-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-dimensional measurement of thedisplacement of internal fiducial and skinmarkers during 320-multislice computed tomography scanning of breast cancer
  • 著者名/発表者名: H. Yamashita, K. Ohkuma, K. Tada, K. Shiraishi, W. Takahashi, S. Shibata, A. Sakumi, N. Saotome, A. Haga, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Radiation Oncology, Biology, to be published
  • 査読あり
• [学会発表] Four Dimensional Cone-Beam CT and VMAT (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Haga
  • 学会等名: Second International Conference on Real-time Tumor-tracking Radiation Therapy with 4D Molecular Imaging Technique
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-02-17
• [学会発表] Lung SBRT using VMAT and in-treatment KV & MV cone beam CT imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Haga.
  • 学会等名: Symposium for Stereotactic Body Radiation Therapy(SBRT) for Liver, Lung & SpineTumour
  • 発表場所: New Delhi, India
  • 年月日: 2012-01-30
• [学会発表] Novel verification method using in-treatment 4D CBCT (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Haga, S. Kida, N. Saotome, et al.
  • 学会等名: The 6th JKMP and the 11th AOCMP Meeting
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2011-10-01
• [学会発表] 強度変調放射線治療の品質管理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芳賀昭弘
  • 学会等名: 日本医学物理学会品質管理講習会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] VMAT with MONACO (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Haga, et al.
  • 学会等名: the novel TPS : Present status and future application. ESTRO2011
  • 発表場所: London, England
  • 年月日: 2011-05-09
• [学会発表] 放射線治療の高精度化が臨床に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芳賀昭弘
  • 学会等名: Joint Symposium in JASTRO meeting
  • 発表場所: 舞浜,千葉
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] 最新X線治療～経時的最適化放射線治療 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芳賀昭弘
  • 学会等名: 放射線によるがん治療・診断の最前線を探る(シンポジウム)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] Tracking Volume Change during IMRT treatment using non-rigid registration (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Haga, et al.
  • 学会等名: ESTRO2010
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Comparison of treatment planning systems in Elekta Volumetric Modulated Arc Therapy(Elekta VMAT)-prostate cancer study (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Haga, et al.
  • 学会等名: AAPM2010
  • 発表場所: Philadelphia, America
  • 年月日: 2010-08-01
• [図書] 病院と患者のための放射線治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川恵一、芳賀昭弘, 他
  • 総ページ数: 23-28, 134-137, 139
  • 出版者: 産業科学株式会社
• [図書] 放射線治療最前線 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川恵一、芳賀昭弘, 他多数
  • 総ページ数: 6-7, 46-48
  • 出版者: インナービジョン
• [図書] 放射線治療と医学物理の理工学
  • 著者名/発表者名: 芳賀昭弘, 他多数
  • 出版者: 養賢堂
• [備考]
  • URL: http://www.u-tokyo-rad.jp/works/index.html