2018 Fiscal Year Research-status Report
CBCT画像を用いた線量評価に基づく治療効果誘導放射線治療技術の開発
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16K10381
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
高尾 聖心 北海道大学, 大学病院, 助教 (10614216)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 直樹 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00552879)
清水 伸一 北海道大学, 医学研究院, 教授 (50463724)
松浦 妙子 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90590266)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 陽子線治療 / コーンビームCT / adaptive陽子線治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陽子線治療において、治療期間中の患者様態の変化に対して治療計画を適合させるadaptive陽子線治療の要否判断を的確に行うためには、治療期間中の患者の体形等の変化が線量分布すなわち治療効果に与える影響を定量的に掌握することが重要である。本研究では、陽子線治療の患者位置合わせの目的で取得されたコーンビームCT（CBCT）画像を用いた水等価厚の評価に基づく線量分布への影響の推測手法を開発した。水等価厚の評価には、得られたCBCT画像をそのまま用いる方法およびCBCT画像に対する治療計画CT画像の変形レジストレーションによって得られた変形CT画像を用いる方法が一般的であるが、本研究では治療計画CT画像とのヒストグラムマッチングによりCT値の定量性を改善させたCBCT画像を用いる手法を採用した。水等価厚の評価は陽子線スポットスキャニング照射の各スポット照射ビームを想定し、各門の入射角度における全スポットに対して行った。水等価厚比の算出には治療計画装置に登録されているCT値-水等価厚比変換テーブルを用いた。本手法の有効性検証として、頭頚部癌患者のCBCT画像および経過観察CT画像を用いた水等価厚算出の精度評価を行った。CT値改善後のCBCT画像を用いた水等価厚と経過観察CT画像を用いた水等価厚の差分の平均は最深部が10cm程度に位置する腫瘍において3mm程度であり、誤差3%程度での算出が可能であった。しかし、全スポットの水等価厚算出誤差の標準偏差は5mm程度であり、特に鼻腔等の密度が急峻に変化する領域を通過するビームにおいて不確定性が高くなるためであると推察された。また、水等価厚の算出誤差と標的のcoverageには相関が確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究実施計画に記載の内容を過不足なく実施できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本補助事業の目的である治療効果誘導放射線治療の実現においては、CBCT画像を用いた線量評価の精度がその成否を大きく左右する。これまでの研究により、ヒストグラムマッチング法を用いてCBCT画像の画質を向上させることで、変形レジストレーション等の不確実性を伴う作業を介することなく線量評価の精度が改善可能であるとの見込みが得られた。本手法を深化させることにより、治療効果誘導放射線治療の精度向上による更なる有効性の改善を図り、本事業の目的をより精緻に達成することを目指す。
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| Causes of Carryover |
（理由）
物品費および旅費が当初の想定よりも低く抑えられたため。
（使用計画）
平成31年度は評価用のワークステーション等を導入する予定であり、その購入費用に充てること等で問題なく執行可能な見込みである。
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