早期肺癌に対する定位放射線治療成績向上を目的としたRadiomics特徴量に基づく遠隔転移予測モデルの構築

プログラム

医学系研究継続助成　がん領域（臨床）

所属機関

京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻

所属部署

総合医療科学コース　情報理工医療学講座　医学物理学分野

キーワード

Radiomics特徴量　Dosiomics特徴量　線量計算アルゴリズム　ファントム実験　呼吸性移動

研究結果の概要

肺定位放射線治療（肺SBRT）の成績を左右する因子である線量計算アルゴリズム及び呼吸性移動とRadiomics特徴量の関係性を解析した。まず、線量計算アルゴリズムの違いが線量分布のRadiomics特徴量（Dosiomic特徴量）に与える影響を検討した。京都大学医学部附属病院にて肺SBRTを施行した105症例を対象とし、3種類の線量計算アルゴリズム間で特徴量一致度を解析した。合計6,808個のDosiomic特徴量のうち、線量計算アルゴリズム間で一致度の高い特徴量は22.8~44.2%であった。本検討により、異なる線量計算アルゴリズムの混用を避けるべきであることを明らかにした。次に、呼吸性移動に対するRadiomics特徴量の堅牢性をファントム実験にて評価した。胸部ファントムに周期4秒で単振動する模擬腫瘍を挿入し、振幅を0~10 mmに設定して、4DCTで位相平均画像を取得した。その後、位相平均画像からRadiomics特徴量を抽出し、振幅に対する特徴量の変動を解析した。その結果、4DCTの位相平均画像は呼吸性移動に対する堅牢性は低いが、微小な動きに対しては堅牢性が高いことを示した。

公表論文

01 : Dosiomic feature comparison between dose‑calculation algorithms used for lung stereotactic body radiation therapy, Radiological Physics and Technology. 2022;15:63–71

02 : Vulnerabilities of radiomic features to respiratory motion on four-dimensional computed tomography-based average
intensity projection images: A phantom study, J Appl Clin Med Phys. 2022;23:e13498.

03 : Identification of reproducible radiomic features from on-board volumetric images: A multi-institutional phantom study, Med Phys. 2023;50:5585–5596.