生物画像情報と四次元放射線治療を統合した個別化放射線治療法の開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25253078
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 平岡 眞寛 京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (70173218)
• 研究分担者: 佐治 英郎 京都大学, 薬学研究科, 特任教授 (40115853) ; 富樫 かおり 京都大学, 医学研究科, 教授 (90135484) ; 溝脇 尚志 京都大学, 医学研究科, 教授 (90314210) ; 松尾 幸憲 京都大学, 医学研究科, 准教授 (80456897) ; 吉村 通央 京都大学, 医学研究科, 講師 (40597936) ; 中村 光宏 京都大学, 医学研究科, 准教授 (30584255) ; 小久保 雅樹 公益財団法人先端医療振興財団, その他部局等, 研究員(機関長・部門長クラス) (90283605) ; 澤田 晃 京都医療科学大学, 医療科学部, 教授 (80543446)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 四次元放射線治療 / 低酸素 / 腫瘍動態評価 / 動体追尾照射 / 医学物理学

研究実績の概要

Ａ　放射線治療計画における生物・機能画像情報の有用性の評価
昨年度に引き続き、F-MISO PETによる悪性腫瘍内低酸素領域の撮影症例集積を続け、すでに19例の撮像を行った。引き続き残り1例の症例集積を行う予定である。撮像タイミングについて、F-MISO投与後、2時間と4時間を比較検討し、2時間後でも評価可能なコントラストの画像が得られることが分かった。現在論文化に向けて、原稿作成中である。
Ｂ　腫瘍動態評価と生物・機能画像の4次元化法の確立
肺癌に対する動体追尾放射線治療を受けた症例で腫瘍とその周囲に留置した複数の金属マーカを320列ADCTで撮像して呼吸性移動を解析した。金属マーカの位置から照射ターゲット位置を推定するが、マーカの選び方によってターゲット位置誤差が異なる。腫瘍に最も近い１個もしくは２個のマーカを選んだ時にターゲット位置誤差が最小になることを示した。肺癌9例に留置された金マーカに対して主成分分析の手法を応用した動態解析を行った。従来の３次元座標系のみを用いた解析では、多くは頭尾方向同士で概ね高い相関関係を有していたが、一部で相関の低い症例を認めた。心拍の影響を受けるもの、および中葉などで振幅の小さいものが相関を低下させる原因として挙げられたが、主成分方向に着目した解析法を組み合わせることで相関関係の改善を見込める可能性が示された。
Ｃ　動体追尾SIB-IMRT治療の実現に向けた基盤技術の開発
動体追尾同時ブースト強度変調放射線治療(SIB-IMRT)治療計画において線量計算高速化を図るべく，線量合算時の最適位相数を検討した。検討した位相数は10、5、4、2位相とし、10位相を合算した線量分布を基準とした。その結果、呼気・吸気及び中間位相を含む4位相を合算した線量分布は従来の10位相を合算した線量分布と同等であることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of gamma pass rate between the dose-to-water and dose-to-medium reporting modes for patient-specific QA using a helical diode array dosimeter with a fixed phantom density. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirashima H, Nakamura M, Ishihara Y, Mukumoto N, Akimoto M, Tomita T, Hirose Y, Kitsuda K, Ishigaki T, Mizowaki T.
  • 雑誌名: Int. J. Med. Phys., Clin. Eng. Radiat. Oncol. 巻: 7 ページ: 74～86
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inter- and Intrafractional Variation in the 3-Dimensional Positions of Pancreatic Tumors Due to Respiration Under Real-Time Monitoring (2017)
  • 著者名/発表者名: Akimoto Mami、Nakamura Mitsuhiro、Nakamura Akira、Mukumoto Nobutaka、Kishi Takashi、Goto Yoko、Mizowaki Takashi、Hiraoka Masahiro
  • 雑誌名: Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 巻: 98 ページ: 1204～1211
  • DOI: 10.1016/j.ijrobp.2017.03.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional intrafractional internal target motions in accelerated partial breast irradiation using three-dimensional conformal external beam radiotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirata Kimiko、Yoshimura Michio、Mukumoto Nobutaka、Nakamura Mitsuhiro、Inoue Minoru、Sasaki Makoto、Fujimoto Takahiro、Yano Shinsuke、Nakata Manabu、Mizowaki Takashi、Hiraoka Masahiro
  • 雑誌名: Radiotherapy and Oncology 巻: 124 ページ: 118～123
  • DOI: 10.1016/j.radonc.2017.04.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of lung tumor position from multiple anatomical features on 4D-CT using multiple regression analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Ono Tomohiro、Nakamura Mitsuhiro、Hirose Yoshinori、Kitsuda Kenji、Ono Yuka、Ishigaki Takashi、Hiraoka Masahiro
  • 雑誌名: Journal of Applied Clinical Medical Physics 巻: 18 ページ: 36～42
  • DOI: 10.1002/acm2.12121
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Use of a second-dose calculation algorithm to check dosimetric parameters for the dose distribution of a first-dose calculation algorithm for lung SBRT plans (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuruta Yusuke、Nakamura Mitsuhiro、Miyabe Yuki、Nakata Manabu、Ishihara Yoshitomo、Mukumoto Nobutaka、Akimoto Mami、Ono Tomohiro、Yano Shinsuke、Higashimura Kyoji、Matsuo Yukinori、Mizowaki Takashi、Hiraoka Masahiro
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 44 ページ: 86～95
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2017.07.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of a newly defined target volume in fiducial marker-based dynamic tumor-tracking radiotherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Iizuka Yusuke、Matsuo Yukinori、Nakamura Mitsuhiro、Kozawa Satoshi、Ueki Nami、Mitsuyoshi Takamasa、Mizowaki Takashi、Hiraoka Masahiro
  • 雑誌名: Physics and Imaging in Radiation Oncology 巻: 4 ページ: 1～5
  • DOI: 10.1016/j.phro.2017.10.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dosimetric impact of translational and rotational setup errors for spine stereotactic body radiotherapy: A phantom study (2017)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Makoto、Nakamura Mitsuhiro、Mukumoto Nobutaka、Nakata Manabu、Hiraoka Masahiro
  • 雑誌名: Medical Dosimetry 巻: In press ページ: In press
  • DOI: 10.1016/j.meddos.2017.10.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of treatment response after lung stereotactic body radiotherapy using diffusion weighted magnetic resonance imaging and positron emission tomography: A pilot study (2017)
  • 著者名/発表者名: Shintani Takashi、Matsuo Yukinori、Iizuka Yusuke、Mitsuyoshi Takamasa、Umeoka Shigeaki、Nakamoto Yuji、Mizowaki Takashi、Togashi Kaori、Hiraoka Masahiro
  • 雑誌名: Eur J Radiol 巻: 92 ページ: 58～63
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2017.04.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term outcomes of intensity-modulated radiotherapy following extra-pleural pneumonectomy for malignant pleural mesothelioma (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuo Yukinori、Shibuya Keiko、Okubo Kenichi、Ueki Nami、Aoyama Akihiro、Sonobe Makoto、Nakamura Mitsuhiro、Mizowaki Takashi、Date Hiroshi、Hiraoka Masahiro
  • 雑誌名: Acta Oncologica 巻: 56 ページ: 957～962
  • DOI: 10.1080/0284186X.2017.1279749
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vivo Molecular Imaging. (2017)
  • 著者名/発表者名: Saji Hideo
  • 雑誌名: Biological & pharmaceutical bulletin 巻: 40 ページ: 1605～1615
  • 査読あり