変形可能な標的内包3次元ゲル線量計による適応放射線治療品質管理の革新

使用可变形靶标 3D 凝胶剂量计进行自适应放疗质量控制的创新

基本信息

批准号：
22K07645
负责人：
渡邉祐介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

近年，適応放射線治療（adaptive radiation therapy: ART）が注目され，Ｘ線CTやMRI画像データを利用した非剛体画像レジストレーション（deformable image registration: DIR）技術により，臓器変動に対する最適な治療計画が策定されている．ARTの正確な実施のためには，DIRの精度評価とEnd-to-End試験による総合的な検証が必要不可欠であるが，有用な検証ツールがなく，さらに評価法および評価基準が確立されていない．その検証ツールには，変形機能と立体的内部構造情報が必要となる．本研究では，高い形状自由度と柔軟性を持つ3次元ゲル線量計に対して，新規にＸ線CTやMRIに対して造影効果を持つ添加剤を加えた組成条件の最適化を進め，人体内部構造を模擬した変形可能な標的内包3次元ゲル線量計の開発を目的としている．初年度である2022年度においては，造影効果を持つ添加剤（X線CT用造影剤）を加えたポリマーゲル線量計の基礎特性を詳細に調査した．添加剤を加えたことによる線量応答への阻害はなく，線量計としての機能を維持できることを確認した．また，標的を模擬した不均一領域を配置したゲルサンプルの作製に成功した（論文投稿準備中）．さらに，蛍光ゲル線量計に対して組成条件の最適化を進めるとともに，線量データの読み出しシステムの構築を進めた．この結果は，日本放射線腫瘍学会第35回学術大会にて報告した．

近年来，自适应放射治疗（ART）引起了人们的关注，利用X射线CT和MRI图像数据的非刚性图像配准（DIR）技术已经可以制定针对器官变化的最佳治疗计划。对于ART的准确实施，DIR准确性评估和通过端到端测试的综合验证是必不可少的，但目前还没有有用的验证工具，评估方法和评估标准尚未建立。验证工具需要变形函数和三维内部结构信息。在这项研究中，我们将通过添加一种对X射线CT和MRI具有对比作用的新添加剂来优化具有高度形状自由度和灵活性的3D凝胶剂量计的组成条件，目的是开发一种可变形目标的三维凝胶剂量计，模拟内部结构。在第一年2022财年，我们详细研究了含有对比效果添加剂（X射线CT对比剂）的聚合物凝胶剂量计的基本特性。证实添加添加剂不会干扰剂量反应，并且可以维持作为剂量计的功能。我们还成功创建了具有模拟目标的异质区域的凝胶样本（为稿件提交做准备）。此外，我们还优化了荧光凝胶剂量计的组成条件，并构建了剂量数据读出系统。这些结果在第35届日本放射线肿瘤学会学术会议上报告。