平成27（2015）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	27−共研−2017		分野分類			統計数理研究所内分野分類			b
						主要研究分野分類			2
研究課題名	腫瘍の放射線治療に対する統計モデル
フリガナ 代表者氏名	ミズタ マサヒロ 水田 正弘				ローマ字		Mizuta Masahiro
所属機関	北海道大学
所属部局	情報基盤センター
職　　名	教授
配分経費	研究費	40千円		旅　費		141千円		研究参加者数		4　人

研究目的と成果（経過）の概要

　腫瘍に対する放射線治療における理論構築の際に重要な事項は、腫瘍に対する放射線の影響と危険臓器（正常臓器）に対する放射線の影響のモデルである。現在、臨床をふくめ広く利用されているのは、細胞の生存率の対数を取ったものを放射線量の2次式で近似しているLQモデルである。しかし、高線量および低線量での当てはめはよくない。そこで、高線量に対する臓器の影響を補正したUSC(Universal Survival Curve) を組み合わせたモデルも提案されている。
　本研究において、重要な問題は何を治療についての目的関数にするかという点である。LQモデルまたはUSCモデルにおける生存率の観点から最適な治療計画を考察することは自然である。腫瘍または危険臓器への線量が一定であると仮定すると問題は単純になる。しかし、この仮定は非現実的である。特に、危険臓器に関する線量分布を一様分布とすることは適切ではない。そこで、線量分布を考慮にいれた目的関数を複数、検討した。多くの論文では目的関数として平均BED(IBED)を利用している。しかし、本研究により、IBEDは並列臓器においては不適切であることが示唆された。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

Kazuto Igarashi, Hiroyuki Minami, Masahiro Mizuta, Exploratory Methods for Joint Distribution Valued Data and their Application. Communications for Statistical Applications and Methods, 22-3, 265-276(2015)

Hiroki Shirato, Rikiya Onimaru, Shinichi Shimizu, Naoki Miyamoto, Ruijiang Li, Albert C. Koong, Masahiro Mizuta, Future of Stereotactic Irradiation - Dose Composition Radiotherapy (DCRT). Stereotactic Body Radiation Therapy: Principles and Practices, Springer (2015)

Y. Sugano, M. Mizuta, S. Takao, H. Shirato, K. L. Sutherland, H. Date, Optimization of the fractionated irradiation scheme considering physical doses to tumor and organ at risk based on dose volume histograms. Medical Physics vol.42 pp.6203-6210 2015 doi: 10.1118/1.4931969

Masahiro Mizuta, Hiroyuki Minami, Detection of singularities in distribution valued data. Conference of the International Federation of Classification Societies. Bologna, Italy, (2015)

水田正弘, 分布値データに対する多角的解析. 2015年度統計関連学会連合大会　岡山大学
予稿集　p.332, (2015)

水田正弘, Big Dataと統計学. 医用画像情報学会（MII）平成27年度秋季（第173回）大会, (2015), 特別講演　

Masahiro Mizuta, Mathematical Models for Radiotherapy Based on Dose Volume Histogram , IASC-ARS 2015, Singapore, (2015)

Masahiro Mizuta, Symbolic data analysis for post-big data. DAGStat 2016 4th Joint Statistical Meeting March, 14-18, 2016, Goettingen. Statistics under one umbrella. (2016) 招待講演

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研究参加者一覧
氏名	所属機関
斎藤 隆明	北海道大学大学院
清水 信夫	統計数理研究所
星加 祐輔	北海道大学大学院