2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of minimum invasive real-time markerless image guided radiotherapy technique using minimum space information.
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18H02758
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
清水 伸一 北海道大学, 医学研究院, 教授 (50463724)
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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)
高尾 聖心 北海道大学, 大学病院, 助教 (10614216)
梅垣 菊男 北海道大学, 工学研究院, 特任教授 (40643193)
橋本 孝之 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (60400678)
木下 留美子 北海道大学, 大学病院, 助教 (70507582)
吉村 高明 北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (70807742)
西岡 健太郎 北海道大学, 医学研究院, 助教 (80463743)
加藤 徳雄 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (80572495)
田口 大志 北海道大学, 大学病院, 助教 (90374454)
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) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 医学物理(学） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、陽子線治療ガントリー設置動体追跡装置の2軸X線透視装置を発展させ、低侵襲且つ腫瘍や体内臓器の空間的・時間的変動や呼吸性移動を考慮したがん治療が実現できる実時間画像誘導放射線治療システムを創造することを目的とした。動体追跡装置では2方向X線透視画像から特徴点の3次元位置座標をリアルタイムに計算し、様々な呼吸位相から治療計画に用いたのものと同じ呼吸位相を時間的に切り出しゲーティング治療を実現しているが特徴点の抽出・認識にマーカを使用する必要があるため、観血的手技が必要などの患者負担が生じている。
初年度実績として、マーカを用いずにゲーティング治療を行う手法についての特許出願を行った(特願2019-056069, 2019)。この特許出願は本研究で想定している特徴点近傍に領域を絞って情報を得て判断を行う画像認識手法を用いており、実際に治療を行う際に必須の物となる。正常組織の線量負荷を低減することの臨床的意義を検証する研究を実施した。
次年度研究活動として、実時間画像誘導放射線治療をダイナミックMRI画像を用いて行うための研究推進体制の検討並びに市場調査等を行い、将来的に実用的に用いることができるものとなるかどうか実装可能性の検討を企業研究者との間で行った。また、透視X線被曝を極限までに低減するための手法について検討を行った。
最終年度には、実時間画像誘導陽子線治療時の透視画像データ、治療ログファイルを用いることにより2方向の治療中透視画像動画から、特徴点近傍のみを抽出した画像を作成し、この画像を用いて所定の治療放射線制御が可能かどうかシミュレーションを行うソフトウェア環境を構築することとした。実質的にMRIを用いた前立腺の尿道を中心とした特徴点のデータ抽出、可視化を成果として発表するなど、より患者負担の少ない放射線治療の実現に向けて必要な基礎的理論を構築、実証を行った
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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