多列検出器CTを用いた、微小肺悪性腫瘍の四次元放射線治療システムの開発

定位放射線治療を施行する際、不動標的に対するものであれば3次元治療計画を行えば事足りるが、微小肺悪性腫瘍の様に呼吸性位置変動を生じる動的標的に対する場合は時間因子を加味した4次元治療計画が求められる。だたし既成の治療計画システムは3次元治療計画を前提としており、このような計画を行った場合に、線量パラメータに波及する影響は未だ不明であった。本研究ではこの点を解明すべく、下記の通りのサブプロジェクトを遂行した。第一に、肺腫瘍の位置変動の他に、胸郭の呼吸相による変形が放射線治療計画に及ぼす影響を評価した。微小肺腫瘍の位置変動は主に肺実質の呼吸性膨張・収縮によるものであるが、同時に胸郭変形による影響も大きく、放射線線束が通過する解剖学的構造変化を評価する必要があったからである。多列検出器CTを使用し、深呼気時・安静静止時・深吸気時の各呼吸相に対応した体輪郭データを複数取得し、解析に供した。第二に、動的標的の時間的要素を加味した評価法を確立した。既存の画像診断機器を活用し、四次元画像を得る手法の確立及びその精度評価を行った。第三に、治療計画システム上での標的体積の設定に関する、施設間・治療計画者間の差異を解析した。放射線診断機器により取得される腫瘍の形状・位置パラメータを、治療計画システム上で認識させる際に生じる、治療施設・治療計画者ごとの認識の差異を明確にする目的があった。施設毎の設備要素・人的要素の放射線治療計画に与える影響の評価を主眼とした。

定位放射線治療を施行する際、不動標的に対するものであれば3次元治療計画を行えば事足りるが、微小肺悪性腫瘍の様に呼吸性位置変動を生じる動的標的に対する場合は時間因子を加味した4次元治療計画が求められる。だたし既成の治療計画システムは3次元治療計画を前提としており、このような計画を行った場合に、線量パラメータに波及する影響は未だ不明であった。本研究ではこの点を解明すべく、下記の通りのサブプロジェクトを遂行した。第一に、肺腫瘍の位置変動の他に、胸郭の呼吸相による変形が放射線治療計画に及ぼす影響を評価した。微小肺腫瘍の位置変動は主に肺実質の呼吸性膨張・収縮によるものであるが、同時に胸郭変形による影響も大きく、放射線線束が通過する解剖学的構造変化を評価する必要があったからである。多列検出器CTを使用し、深呼気時・安静静止時・深吸気時の各呼吸相に対応した体輪郭データを複数取得し、解析に供した。第二に、動的標的の時間的要素を加味した評価法を確立した。既存の画像診断機器を活用し、四次元画像を得る手法の確立及びその精度評価を行った。第三に、治療計画システム上での標的体積の設定に関する、施設間・治療計画者間の差異を解析した。放射線診断機器により取得される腫瘍の形状・位置パラメータを、治療計画システム上で認識させる際に生じる、治療施設・治療計画者ごとの認識の差異を明確にする目的があった。施設毎の設備要素・人的要素の放射線治療計画に与える影響の評価を主眼とした。