Establishment of prediction method for therapeutic efficacy in boron neutron capture therapy

硼中子俘获疗法疗效预测方法的建立

• 批准号: 19K17218
• 负责人: 中村 哲志
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Cancer Center Japan
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K17218/
• 关键词: BNCT; BPA; 18F-BPA; FDG; PET; 線量計算; ホウ素中性子捕捉療法; 放射線治療; 18F-FDG; SUV; 治療効果; 18F-BPA PET; 非剛体位置合わせ; モンテカルロシミュレーション; 治療計画; 予測; 付与線量; 機械学習

本研究では、BNCTでの治療効果の予測が適正に出来るようにすることを目的とし、1.加速器BNCTシステムでの物理線量及び生物効果の評価、2.CT画像によりBNCTの治療を再現し、体内の中性子分布計算を行う、3.18F-BPA画像のSUV(Standardized uptake value)により体内ホウ素濃度分布を算出、4.18F-BPAのPET撮影時のCT画像と治療計画用のCT画像との非剛体位置合わせ（DIR）、5.患者データを後ろ向きに解析して、BNCTの治療効果と線量との関係評価、を行う。「1.」については、昨年度までに実施した国立がん研究センター中央病院での加速器BNCTシステムで人体内の線量分布や中性子線の生物学的効果比を算出した。当該年度は、多施設でのBNCT臨床試験を行うための基礎データとなるため、査読付き英文誌(IF有)に投稿し、2023年4月にアクセプトされた。「2.」については、2021年度までに完了。「3.」については、2021年度までに、PET画像を用いてvoxel単位のホウ素濃度計算ができるようになった。当該年度ではPET患者のデータ収集・解析し、BNCTのホウ素濃度分布を計算する際に、18F-FDGよりも18F-FBPA PET画像の方が優れていることが分かったため、結果を査読付き英文誌(IF有)に投稿し、2022年12月にアクセプト/公開された。「4.」については、2021年度までに完了。「5.」については、2021年度まででにBNCT実施患者の「2.」で得られている線量データと「3.」で得られたホウ素濃度分布を利用して、PETのSUVからホウ素濃度分布を計算し、実際のBNCT時のホウ素濃度分布を反映したBNCTの線量分布計算とする技術開発が出来た。当該年度では、治療効果と線量との関係性のデータ収集と、Radiomicsによる解析も導入した。

本研究的目的是使正确预测 BNCT 的治疗效果成为可能 1. 使用加速器 BNCT 系统评估物理剂量和生物效应 2. 使用 CT 图像再现 BNCT 治疗。 3.18F-BPA 图像用于计算体内中子分布。 5.使用计算体内硼浓度分布我们将评估治疗效果与剂量之间的关系。关于“1.”，我们使用国立癌症中心医院截至去年实施的加速器BNCT系统计算了人体中的剂量分布和中子束的生物有效性比。今年，该数据已提交给同行评审的英文期刊（IF），并于2023年4月被接受，将作为开展多中心BNCT临床试验的基础数据。关于“2.”，将于2021财年完成。关于“3.”，到 2021 年，将可以使用 PET 图像以体素为单位计算硼浓度。本财年，我们收集并分析了PET患者数据，发现在计算BNCT中硼浓度分布时，18F-FBPA PET图像优于18F-FDG，结果发表在同行评审英文期刊（IF）上。并于2022年12月被接受/出版。关于“4.”，将于2021财年完成。关于“5.”，我们将使用“2.”中接受过 BNCT 的患者的剂量数据和“3.”中在 2021 财年之前获得的硼浓度分布来确定 PET SUV 中的硼浓度。开发了一种计算 BNCT 剂量分布的技术，该技术反映了 BNCT 期间实际硼浓度分布。在本财年，我们还引入了治疗效果与剂量之间关系的数据收集以及放射组学分析。

项目成果

Dosimetric effect of the intestinal gas of online adaptive stereotactic body radiotherapy on target and critical organs without online electron density correction for pancreatic cancer

胰腺癌在线自适应立体定向放疗肠气对靶及关键器官的剂量学影响（无需在线电子密度校正）

• DOI: 10.1259/bjr.20200239
• 发表时间: 2021
• 作者: Su Chen;Okamoto Hiroyuki;Nishioka Shie;Sakasai Tatsuya;Fujiyama Daisuke;Miura Yuki;Tsunoda Yuki;Kuwahara Junichi;Nakamura Satoshi;Iijima Kotaro;Chiba Takahito;Kaga Keita;Takemori Mihiro;Nakayama Hiroki;Katsuta Shouichi;Inaba Koji;Igaki Hiroshi;Nakayama Yu
• 通讯作者: Nakayama Yu

A case report of a patient with bulky uterine cervical neoplasm who achieved complete response with “intentional internal high-dose policy” high-dose-rate interstitial brachytherapy

巨块型宫颈肿瘤患者采用“有意内部高剂量策略”高剂量率间质近距离治疗获得完全缓解一例报告

• DOI: 10.1097/md.0000000000020860
• 发表时间: 2020
• 影响因子: 1.6
• 作者: Kashihara Tairo;Kobayashi Kazuma;Iijima Kotaro;Murakami Naoya;Yoshida Ken;Okuma Kae;Nakamura Satoshi;Takahashi Kana;Inaba Koji;Igaki Hiroshi;Nakayama Yuko;Kato Tomoyasu;Uno Takashi;Itami Jun
• 通讯作者: Itami Jun

乳腺及び胸壁腫瘍に対するBNCTの適応の検討

乳腺及胸壁肿瘤BNCT适应证检查

• 发表时间: 2022
• 作者: 竹森望弘;中村哲志;中市徹;岡崎啓太;高橋真幸;黒崎弘正;首藤泰則;黒川聖悟;三笠翔平;平垣有史;中村勝;高橋加奈;井垣浩
• 通讯作者: 井垣浩

Preliminary study of polymer gel dosimeter for QA in MRI-guided radiotherapy system

MRI引导放疗系统中聚合物凝胶剂量计质量保证的初步研究

• 发表时间: 2019
• 作者: Takemori M; Iijima K; Okamoto H; Nakamura S; Nishioka S; Nakayama H; Sakasai T; Miura Y; Saitoh H; Itami J
• 通讯作者: Itami J

Development of a real-time neutron beam detector for boron neutron capture therapy using a thin silicon sensor

使用薄硅传感器开发用于硼中子捕获治疗的实时中子束探测器

• DOI: 10.1016/j.apradiso.2021.109856
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 1.6
• 作者: Takada Masashi;Nunomiya Tomoya;Masuda Akihiko;Matsumoto Tetsuro;Tanaka Hiroki;Nakamura Satoshi;Endo Satoru;Nakamura Masaru;Aoyama Kei;Ueda Osamu;Narita Masataka;Nakamura Takashi
• 通讯作者: Nakamura Takashi