Optimization of irradiation field for carbon ion beam scanning irradiation with respiratory gating

呼吸门控碳离子束扫描照射照射野的优化

• 批准号: 19K08113
• 负责人: 松崎 有華
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Kanagawa Cancer Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K08113/
• 关键词: 炭素線スキャニング照射; 呼吸性移動臓器; 実効線量分布; マージン; IGPT; 飛程検証

炭素線スキャニング治療における呼吸性移動を伴う臓器への治療は、一般に呼気位相のみに同期させた照射をする。患者の呼吸が整わない場合、計画していた時間の約２倍の治療時間を要しており、照射精度の低下を招く可能性がある。本研究では、腫瘍と周囲の臓器との位置関係が変化しても治療可能となる、飛程検証に基づく照射マージンを提唱することによって、治療の高精度化と効率化を目的とした。初年度は、ターゲット（腫瘍）の照射マージンと照射可能な呼吸位相（呼吸同期ゲート）の拡張を検討するために、実際の治療データを解析した。神奈川県立がんセンターにおいて臨床研究申請し承認を受けた上、2016年末より2020年2月末までの呼吸性移動のある臓器（肝、肺、膵）への重粒子線スキャニング治療について、約100症例の治療実績データを収集した。 これらのデータを解析するため、治療中の腫瘍近傍に留置されたマーカの動きと照射ログを同期させ、詳細な解析をするシステムを構築した。これにより治療計画4DCT、或いは治療時のin-room 4DCTに対して、体内深さ毎に治療中に実照射された呼吸位相とそのウェイトを推定し、治療計画装置に情報をフィードバックすることで治療毎の実効線量の推定が可能となった。ただし、治療中や治療終了後に投与線量を評価するためには、1セットのCT画像に線量分布を合算する必要があるが、この手法を確立するまでに至らなかった。本研究は、研究代表者の科研費指定機関退職による資格喪失につき、補助事業廃止となった。しかし、構築した解析システムは、日々の治療毎に呼吸が整わない場合や、腫瘍と周囲の組織との位置関係の変化した場合の治療可否の判断が難しい治療に対し、その場で取得したデータを解析することにより、即時に臨床的判断をする支援ツールとして使用できる可能性があるため、可能な限り開発を進めて行く予定である。

Carbon radiation therapy for respiratory tract diseases The patient's breathing time is about twice as long as the planned time, and the irradiation accuracy is likely to be low. The purpose of this study is to improve the accuracy and efficiency of treatment by changing the positional relationship between tumor tissue and tumor tissue. In the first year, the radiation phase of the radiation phase is analyzed. Kanagawa Prefecture has approved the application for clinical research. At the end of February 2020, the respiratory movement of respiratory organs (liver, lungs, and lungs) and heavy particle lines were collected. The treatment results of about 100 cases were collected. This article analyzes the structure of the tumor in the treatment process. The treatment plan 4DCT, or in-room 4DCT during treatment, in vivo deep treatment, respiratory phase, and estimation of the treatment plan device information, and estimation of the treatment duration. In the treatment, after the treatment, the projection and the line quantity evaluation are carried out, and the CT image quantity distribution is calculated. This study is aimed at disqualification of research representatives from designated agencies for scientific research fees and termination of subsidized businesses. The analysis of the treatment of the disease is difficult to determine in the treatment of the disease, the analysis of the disease, the determination of the possible use of the disease

项目成果

Simulation of practical dose distribution with respiratory-gated carbon-ion radiotherapy by PCR method

PCR法模拟呼吸门控碳离子放疗实际剂量分布

• 发表时间: 2019
• 作者: Yuka Matsuzaki;Shinichi Minohara;Eri Takeshita;Takuya Shimoju;Yousuke Kusano;Yuya Miyasaka;Yoshiki Takayama
• 通讯作者: Yoshiki Takayama