EPIDを用いた多角的画像解析に基づく高精度放射線治療のための品質保証の自動化

基于 EPID 多方面图像分析的高精度放射治疗质量保证自动化

基本信息

批准号：
19K17186
负责人：
宮阪遼平
金额：
$ 1.58万
依托单位：
Chiba Cancer Center (Research Institute)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では高精度放射線治療のための包括的な品質保証を短時間で正確に実施するため、electronic portal imaging device (EPID)を用いた多角的画像解析に基づく品質保証の自動化を目的とした新たなシステムを開発する。（1）開発した品質保証システムの精度検証：開発した品質保証システム（以下、本システム）を実際に臨床で稼働する医療用直線加速器に導入し、精度検証した。前年度までの結果では、画像のノイズや解像度が解析の不確かさを引き起こす要因となり、本システムと数値シミュレーションの間で乖離が生じた。この課題に対して、今年度は画像の撮影条件と解析プログラムの一部を見直すことで本システムの不確かさの低減に努めた。（2）最新の治療技術への応用：本システムを応用し、最新の治療技術である、多軌道強度変調回転放射線治療の品質保証法の開発に取り組んだ。この治療技術は、頭蓋内に存在する微小ながん病巣に対して1mm以下の位置精度で照射する必要があることから、従来の放射線治療よりも高い精度で装置動作を管理しなければならない。この課題に対して、前年度に開発したシミュレーション用プログラムを編集し、多軌道回転に適応できるようシステムの改良を進めた。一方で、本システムは一部の多軌道条件で装置動作を正しく評価することができず、システムの再調整の必要性が示唆された。この結果に関しては、継続の課題としてみなしており、現在も追加の精度検証を進めている。今年度の研究実績の一部は関連学会（日本放射線腫瘍学会第35回学術大会、第36回高精度放射線外部照射部会学術大会）において報告した。また、本研究の成果は取りまとめ、国際学術誌への論文投稿の準備を進めている。

在这项研究中，为了在短时间内实施高精度放射疗法的全面质量保证，我们将开发一个新系统，旨在使用电子门户成像设备（EPID）基于多方面的图像分析来自动化质量保证。（1）对开发质量保证系统的准确性进行验证：已将开发的质量保证系统（以下称为该系统称为该系统）被引入实际在临床上实际运行的医学线性加速器中，并验证了准确性。在上一年的结果中，图像噪声和分辨率在分析中导致不确定性，从而导致该系统与数值模拟之间存在差异。为了回应这个问题，今年我们一直在努力通过审查射击条件和一部分分析计划来减少该系统的不确定性。（2）应用最新的治疗技术：使用该系统，我们一直致力于为最新的治疗技术，多轨强度调节旋转辐射疗法开发质量保证方法。这种治疗技术需要对颅骨中存在的小癌症病变的照射，其位置精度为1 mm或更小，因此需要比常规放射治疗更高的设备操作以更高的精度进行管理。为了应对这个问题，对上一年开发的仿真程序进行了编辑，并改进了系统以适应多门象旋转。另一方面，该系统无法在某些多轨条件下正确评估设备操作，这表明该系统需要重新调整。这些结果被认为是一个延续问题，并且仍在进行额外的准确性验证。今年的一些研究结果在相关学术社会（日本放射肿瘤学会第35届学术会议和高精度外部辐射辐射小组委员会）的第35届学术会议）中进行了报道。此外，正在汇编这项研究的结果，并准备向国际学术期刊提交论文。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A feasibility study of measurement-based QA for gantry angle in respiratory-gated VMAT

呼吸门控 VMAT 中基于测量的机架角度 QA 的可行性研究

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Miyasaka Ryohei;Saitoh Hidetoshi;Kawachi Toru;Katayose Tetsurou;Cho SangYong;Yamauchi Ryohei;Hara Ryusuke
通讯作者：
Hara Ryusuke

Evaluation of gantry angle during respiratory‐gated VMAT using triggered kilovoltage x‐ray image

使用触发千伏 X 射线图像评估呼吸门控 VMAT 期间的机架角度

DOI：
10.1002/acm2.12683
发表时间：
2019
期刊：
Journal of Applied Clinical Medical Physics
影响因子：
2.1
作者：
Miyasaka Ryohei;Saitoh Hidetoshi;Kawachi Toru;Katayose Tetsurou;Cho SangYong;Yamauchi Ryohei;Hara Ryusuke
通讯作者：
Hara Ryusuke

Estimation of the cable effect in megavoltage photon beam by measurement and Monte Carlo simulation

通过测量和蒙特卡罗模拟估计兆伏光子束中的电缆效应

DOI：
10.1002/mp.14450
发表时间：
2020
期刊：
Medical Physics
影响因子：
3.8
作者：
Yamauchi Ryohei;Igari Mitsunobu;Kasai Yuya;Hariu Masatsugu;Suda Yuhi;Kawachi Toru;Katayose Tetsurou;Mizuno Norifumi;Miyasaka Ryohei;Saitoh Hidetoshi
通讯作者：
Saitoh Hidetoshi

二層マルチリーフコリメータのリーフ先端透過線量の評価

双层多叶准直器叶尖穿透剂量评价