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2016 Fiscal Year Research-status Report

吸気息止め照射のための超音波画像を用いた高精度3次元腫瘍位置ずれ量計算法の研究

Research Project

Project/Area Number 26860396
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

久保田 佳樹  群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 助教 (40583076)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords超音波画像 / マーカ / リピオドール / 骨合わせ / 座標系統合 / X線
Outline of Annual Research Achievements

平成28年度は、平成27年度に引き続き、当初の予定していた超音波アーム位置固定及び座標系統合方法を変更し、新たな統合方法について検討した。今回検討した方法は、超音波アームを患者に接地した状態で部屋座標系が既知であるX線画像を撮影し、この時のX線画像において超音波アームの位置及びその向きを計測する方法である。通常の位置決めに追加してX線撮影を行うと余分な被ばくが増加することとなる。そのため、今回の方法はあくまで通常の位置決めにおけるX線画像撮影に付随して行うものであり、余分な被ばくを起こすものではない。本方法が実現すると、X線画像による骨位置を合わせることと、超音波画像における腫瘍位置を確認することの両方が行えるようになるため、放射線治療の更なる精度向上が期待できる。本方法についてはまだ実装できていないため、来年度も引き続き行う予定である。
一方、昨年度より行っていた、臨床データを用いた肝臓の位置合わせ誤差と照射線量の相関の評価では、(腫瘍の位置変位-トータルマージン)が-1.8mmを超える場合に、臨床的許容値を超えることが明らかになった。また、肝臓の炭素線治療の位置決めにおいては、通常行っている骨合わせと比較すると、リピオドールおよびマーカに合わせることが有用であることも明らかとなった。この結果より、超音波画像を用いた位置合わせ(超音波プローブの座標系統合を含む)は骨、リピオドール、マーカをランドマークとして応用することが期待できる。本結果についてはPhysica Medicaに掲載済みである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予定から変更し、新たな座標系統合方法について検討している。大まかな方法については定まったが、新たな方法の実装・試験がまだ行えていない。

Strategy for Future Research Activity

本年度はX線を用いた超音波画像と部屋座標系の新たな統合方法について実装・試験し、その精度と有用性について検証する予定である。また、マーカ及びリピオドールが超音波画像での腫瘍位置合わせのランドマークとして、精度向上に寄与できるかについて検討する。

Causes of Carryover

当初の予定にあった固定および位置検出アームを断念し、ソフトウェアにより位置検出を目指すことに変更したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

位置統合計算のための高性能PCは既に済みである。本年度は、本方法検証実験のための、簡易固定装置及び検証用ファントムを購入予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Fiducial marker matching versus vertebral body matching: dosimetric impact of patient positioning in carbon ion radiotherapy for primary hepatic cancer2017

    • Author(s)
      Abe S, Kubota Y, Shibuya K, Koyama Y, Abe T, et al
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 33 Pages: 114-120

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2016.12.018

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Changes in rectal dose due to alterations in beam angles for setup uncertainty and range uncertainty in carbon ion radiotherapy for prostate cancer2016

    • Author(s)
      Kubota Y, Kawamura H, Sakai M, Tsumuraya R, Tashiro M, et al.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Pages: e0153894

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0153894

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The impact of interfractional anatomical changes on the accumulated dose in carbon ion therapy of pancreatic cancer patients2016

    • Author(s)
      Houweling AC, Fukata K, Kubota Y, Shimada H, Rasch CR, et al.
    • Journal Title

      Radiotherapy and Oncology

      Volume: 119 Pages: 319-25

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2016.03.004

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 治療計画の現状について2016

    • Author(s)
      久保田佳樹, 遊佐顕
    • Journal Title

      放射線と産業

      Volume: 140 Pages: 4-7

  • [Journal Article] 放射線治療のための画像処理2016

    • Author(s)
      久保田佳樹
    • Journal Title

      画像ラボ

      Volume: 27 Pages: 12-17

  • [Journal Article] Verification of dose distribution in carbon ion radiotherapy for stage I lung cancer2016

    • Author(s)
      Irie D, Saitoh J, Shirai K, Abe T, Kubota Y, et al
    • Journal Title

      International Journal of Radiation Oncology Biology Phsics

      Volume: 96 Pages: 1117-1236

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2016.09.002

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ガドリニウム造影剤が炭素線治療に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      茂木 直, 酒井 真理, 岡田 良介, 板橋 佑典, 福島 康宏, 久保田佳樹, 他
    • Journal Title

      日本放射線技術学会雑誌

      Volume: 72 Pages: 1230-1236

    • DOI

      10.6009/jjrt.2016_JSRT_72.12.1230

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Evaluation of High-Precision Automatic Patient Positioning System in Carbon Ion Radiotherapy: Patient study of 5 sites2016

    • Author(s)
      H Hayato, Y Kubota, S Abe, S Souda, R Okada, M Tashiro, M Torikoshi, T Kanai, T Ohno, T Nakano
    • Organizer
      The 3rd International Symposium of Gunma University Medical Innovation and the 8th International Conference on Advanced Micro- Device Engineering
    • Place of Presentation
      Kiryu
    • Year and Date
      2016-12-09 – 2016-12-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ⅲ期肺癌の炭素線治療における腫瘍体積の経時的変化と腫瘍線量に与える影響2016

    • Author(s)
      大川原愛美, 久保田佳樹, 白井克幸, 岡田良介, 石居隆義, 須藤高行, 齋藤淳一, 大野達也, 中野隆史
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第29回学術大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [Presentation] 原発性肝癌の重粒子線治療に対する異なる位置照合法による腫瘍と正常肝の線量分布比較2016

    • Author(s)
      安部聖, 久保田佳樹, 渋谷圭, 阿部孝憲, 石居隆義, 須藤高行, 大野達也
    • Organizer
      第13回日本粒子線治療臨床研究会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      2016-10-29 – 2016-10-29
  • [Presentation] Evaluation of hig-precision automatic patient positioning system with fast calculation in the carbon ion therapy; Patient study2016

    • Author(s)
      H Hayashi, Y Kubota, S Abe, S Souda, R Okada, T Ishii, M Tashiro, M Torikoshi, T Kanai, T Ohno, T Nakano
    • Organizer
      第111回日本医学物理学会学術大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-04-14 – 2016-04-17

URL: 

Published: 2018-01-16  

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