放射線治療計画データベースに基づく高精度治療計画支援システムの開発

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今年度は、昨年度開発した手法を改良し、ビーム配置を局所的に最適化する手法を新たに開発した。第一に、昨年度提案した手法を用いて、類似症例を検索し、対象症例の初期ビーム方向を決定した。第二に、リスク臓器と正常組織への線量付与に関するコスト関数を用いて、対象症例のビームアングルを最適化した。最適化された5つのビーム配置を用いて治療計画システム上で5つのプランを作成し、Conformity index、肺の平均線量や、脊髄の最大線量等の11種類の線量評価指標を用いて、最も有用と考えられるプランを自動的に選択した。提案手法を評価するために、10名のテスト症例に本手法を適応した。結果として、Homogeneity index、Conformity index、V10、V20、肺の平均線量と肺のNTCP(正常組織障害発生確率)において値が有意に改善した(P<0.05)。我々が提案した手法は、過去の類似症例に基づきビーム配置を最適化するため、各施設の治療計画データベースに従って、その施設に適したビーム配置を提案することが可能である。さらに、手動による高精度放射線治療計画は時間のかかる作業であるが、提案システムを用いることで、治療計画者を支援できる可能性がある。研究成果は、Journal of Radiation Research誌に英語論文として掲載された。また、これまでに発表した論文が高く評価され、医用画像情報学会平成23年度内田論文賞と、Radiological Physics and Technology誌2011年度優秀論文土井賞(核医学/MR/Informatics分野)を受賞した。