2018 Fiscal Year Research-status Report
IMRTなど高精度放射線治療に適用する呼吸停止下照射システムの開発に関する研究
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17K10481
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
柴田 徹 香川大学, 医学部附属病院, 教授 (40293857)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 放射線治療学 / 癌 / 放射線 / 強度変調放射線治療 / 画像誘導放射線治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高精度治療に広く適用可能な呼吸停止下照射システムの開発を目指し、以下の研究を行った。（１）汎用性の高い民生用機器を応用した呼吸波形の送信と受信関する検証（２）医療用リニアックシステムに干渉しない無線接続機構への移行に関する検討（３）被検者（患者）が自らの意志で呼吸停止するための有効な呼吸位相情報のフィードバック機構の検証（４）呼吸停止下での腫瘍位置の再現性の確認、標的体積やリスク臓器の重心位置の偏位と線量分布への影響に関する検証である。
初年度は、民生用CCDカメラ、ウエアラブルディスプレイにより操作室内のディスプレイ画面を受像送信できる様に設定（2019年3月の現時点では有線接続）し、呼吸情報をリアルタイム画像情報として受像できることを確認し、呼吸停止下照射システムとして設定した。既に本学IRBにて承認済みの「息止め法を用いたCT治療計画における腫瘍位置再現性に関する研究」に基づき、同意が得られた初期の11例（肺癌6例／胃悪性リンパ腫（ML）5例）の2018年1月までのデータを測定した。治療計画画像取得に当たって、4D-CTに加えて患者自らディスプレイを視認しつつ呼気／吸気停止でのCTを複数回撮像した。肺癌では原発巣、胃MLでは胃全体のCT画像間での左右／前後／頭尾方向の変位量は、それぞれ肺癌（呼気）0/0/-0.3±0.5mm、（吸気）0±0.6/0.3±1.4/0.3±1.0mm、胃MLでは（呼気）0.2±1.9/0±0.8/2.2±3.0mm、（吸気）0.3±3.1/0±0.8/-1.0±1.8mmであった。この手法での変位量平均は概ね1mm以下と良好であり、特に安静呼気相での標的位置再現性は十分に高いものと考えた。本システムにより、自由呼吸下での標的位置の移動が大きい疾患領域（胸部／上腹部）でより高精度な標的形状に合わせた線量投与が可能となるものと期待される。
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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
呼吸停止下照射システムの基盤となる呼吸波形を送信するための画像入力や送信、受信を司る機構としてCCDカメラ、ウエアラブルディスプレイシステムの調達が概ね実施済みであり、上述の通り、院内IRB承認済みプロトコールによる応用を実施中である。現在まで肺癌（CTデータのみ）、胃ML（CTデータ、治療実施データ）など順調に症例集積を重ねつつある。システムとしては現在有線接続で運用しており、次の課題としてより取り回しのよい無線化を目指して検討中である。従って、第２年度としてはまず概ね順調に推移しているものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
胃MLに関しては照射直前に呼気停止で撮像したcone beam CTを用いて、胃全体（CTV）の輪郭を治療計画PTVと合わせ込むことで、画像誘導放射線治療(IGRT)を実施することとしているが、実際の停止画像から得られた輪郭情報からCTV/PTVやリスク臓器（肝、腎、腸管、心肺など）の累積線量がシミュレート可能かを検討中である。この過程で、実際のデータとして自由呼吸下で行なっていた従来の放射線治療と今回の新システムとを比較する。標的への照射の確実性のみならず、リスク臓器の線量低減効果を定量的に証明する予定である。
同様に、肺癌症例での呼吸停止下照射を行いたいが、現在当院で肺癌治療に用いる6MV X線照射装置が旧来式であり、このシステムとの接続を予定されていない。本来、平成29年以降で対応する施設更新（建屋改修とリニアック更新購入）を予定していたが、残念なことに病院予算の都合で延期されている。平成32年度予算の獲得に向けて鋭意活動中である。
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| Causes of Carryover |
研究遂行に必要な学会出張や物品購入などに使用したが、結果としてかなりの経費削減がなされた。研究計画自体は順調に遂行できており、経費削減により得られた若干の余剰金を次年度以降の計画において余裕を持った予算計画において使用できると考える。
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Research Products
(16 results)
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[Presentation] 当院における前立腺密封小線源療法の治療成績2018
Author(s)
阿部陽平, 内藤宏仁, 宮内康行, 松岡祐貴, 田島基史, 加藤琢磨, 田岡利宜也, 常森寛行, 上田修史, 穴田雅英, 高橋重雄, 柴田 徹, 杉元幹史
Organizer
平成30年度香川県医学会
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