生物物理学的予後予測モデルに基づく循環型放射線治療計画法の開発

基于生物物理预后预测模型的周期放疗计划方法开发

• 批准号: 13J02944
• 负责人: 馬込 大貴
• 金额: $ 2.53万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J02944/
• 关键词: MVCT; Iterative reconstruction; Registration; 全骨髄照射; TMI; 赤色骨髄照射; DECT; 放射線治療; 白血病; 国際協力研究; アメリカ; 予後予測; パターン認識; ニューラルネットワーク; 生存期間; 脳腫瘍; 臨床情報; 線量情報

今年度は、ミネソタ大学と協力することで全骨髄照射（TMI: total marrow irradiation）症例における位置合わせ用高速Mega-voltage computed tomographyの再構成方法を開発した。ミネソタ大学から提供された３体の献体を４種類の寝台速度で撮影した。撮影された投影データは、Iterative reconstruction （IR）algorithmに基づき三次元再構成され、従来法であるFiltered back projection （FBP）algorithmに基づき再構成された画像と比較した。定量評価（画像レジストレーションのずれ量）を行った結果、今回開発したIR法に基づく再構成方法を用いた方が、従来のFBP法に比べて、寝台速度が速い場合（3mm/sec, 4mm/sec）に有意に精度が向上した（P <0.05）。本研究は、我々の知る限り、献体を画像再構成法の開発に用いた初めての研究であり、実際の患者での無用な被ばくを増やすことなく、新技術の開発に成功した。本研究で開発された手法は、現在、ミネソタ大学を中心とした国際臨床治験で実際に使用されている。全骨髄照射は、従来の照射方法（全身照射）に比べて正常組織への不要な線量を減らすことができるため、治療成績の向上が期待されているが、治療時間が長い（１患者１日1.5-2時間）ため、日本でも数施設でしか実施されていない。本研究成果を用いることで、治療時間の短縮が予想されることから、全骨髄照射が広く国民に普及されることが期待される。本年度に開発したMVCT画像を昨年度までに開発した治療計画方法と組み合わせることで、高精度な全骨髄照射を行うことが可能となる。

This year, a reconstruction method for high-speed Mega-voltage computed tomography (Mega-VCT) was developed in conjunction with the development of total marrow irradiation (TMI). The University of California offers three different kinds of services and four different kinds of platform speeds. The projection data is reconstructed based on three-dimensional reconstruction using the Iterative Reconstruction (IR) algorithm, and the Filtered Back Projection (FBP) algorithm is reconstructed based on three-dimensional reconstruction using the Iterative Reconstruction (IR) algorithm. Quantitative evaluation (image analysis) results, current development, IR method, basic reconstruction method, future FBP method, bed speed, and the case of high precision (P <0.05) This study aims at the limitation of our knowledge, the initial application of the reconstruction method of human cadavers, the increase of the usefulness of patients, and the success of the development of new technologies. This study was developed for use in clinical settings at the University of California, San Francisco. Whole Bone Irradiation (WBI) reduces the amount of radiation required for normal tissue irradiation, improves the expectation of treatment results, and prolongs the treatment time (1.5-2 hours per patient per day) compared with the number of treatments performed in Japan. The results of this study are expected to be used in the treatment of patients with acute leukemia. This year, MVCT imaging was developed. Last year, treatment planning methods were developed. High precision whole bone irradiation was possible.

项目成果

Marrow Response to Chemotherapy and Radiation in Gynecologic Malignancies As Assessed by Water-Fat MRI

通过水-脂肪 MRI 评估妇科恶性肿瘤对化疗和放疗的骨髓反应

• 发表时间: 2015
• 作者: Christopher Wilke;Taiki Magome;Luke Arentsen;Rahel Ghebre;Levi Downs;Patrick Bolan;Kathryn Dusenbery;Clifford Rosen;Jerry Froelich;Douglas Yee;Susanta Hui
• 通讯作者: Susanta Hui

Prediction of survival time after radiotherapy based on artificial neural network, Dose reconstruction with daily MVCT in total marrow irradiation, Simulation of total hematopoietic marrow irradiation

基于人工神经网络的放疗后生存时间预测、全骨髓照射中每日MVCT剂量重建、全造血骨髓照射模拟

• 发表时间: 2014
• 作者: Raj Varadhan;Taiki Magome;Susanta Hui;馬込大貴;Taiki Magome;Taiki Magome;Taiki Magome
• 通讯作者: Taiki Magome

画像処理装置及び画像処理方法

图像处理装置及图像处理方法

• 发表时间: 2015

ミネソタ大学Hui研究室ホームページ

明尼苏达大学惠实验室主页

Dose marrow recomposition

剂量骨髓重组

• 发表时间: 2015
• 作者: Raj Varadhan;Taiki Magome;Susanta Hui;馬込大貴;Taiki Magome;Taiki Magome
• 通讯作者: Taiki Magome