見 積 競 争 の 公 告
国立大学法人筑波大学において、次のとおり請負契約について見積競争を実施します。 １．見積競争に付する事項 （１）件 名 BNCT 用治療計画システムへの患者位置追従機能追加 （２）規格及び数量 仕様書のとおり （３）納 入 期 限 平成 31 年 3 月 15 日 （４）納 入 場 所 仕様書のとおり ２．仕様書の交付場所等 （１）場 所 茨城県つくば市天王台１丁目１番地の１ 国立大学法人筑波大学財務部契約課 （２）連 絡 先 担当 折戸 電話番号 029-853-5099 ３．技術審査申請書等の提出先及び提出期限 この見積競争に参加を希望する者は、見積書提出の注意事項 8 により技術審査に合格した者だけが見積競争に 参加できるものとする。 （１）提 出 先 上記 2 の仕様書の交付場所と同じ。 （２）提 出 期 限 平成 31 年 1 月 24 日 14 時 00 分 ４．見積書等提出場所及び提出期限 （１）提 出 先 上記 2 の仕様書の交付場所と同じ。 （２）提 出 期 限 平成 31 年 1 月 31 日 14 時 00 分 見積競争結果については、電話等により行う。 ５．見積の方法 （１）国立大学法人筑波大学契約事務取扱細則を熟知し、仕様書及び契約条項を承諾のうえ、見積るものとする。 （２）契約決定に当たっては、見積金額に 8 パーセントに相当する額を加算した金額（当該金額に１円未満 の端数があるときは、その端数金額を切り捨てるものとする。）をもって契約金額とするので、見積者は、 消費税及び地方消費税に係る課税事業者であるか免税事業者であるかを問わず、契約金額の１０８分の １００に相当する金額で見積るものとする。 ６．見積競争に参加する者に必要な資格 （１）国立大学法人筑波大学財務規則施行規程（以下「規程」という。）第４６条の規定に該当しない者であるこ と。なお、未成年者、被保佐人又は被補助人であって、契約締結のために必要な同意を得ている者は、同条中、 特別の理由がある場合に該当する。 （２）規程第４７条の規定に該当しない者であること。 （３）平成３０年度の全省庁統一資格又は本学の競争参加資格において、関東・甲信越地域の「役務の提供」で 有効な資格を有している者であること、又は当該資格を有しない者であって、過去 1 年以内に本学との取引 実績を有する者であること。 （４）契約担当役から取引停止の措置を受けている期間中の者でないこと。 ７．契約の方式 （１）最低価格の見積書を提出した者及び次順位者を契約予定者として、価格交渉を行う。 （２）契約予定者との価格交渉により、契約相手方及び契約金額を決定する。以 上 平成 31 年 1 月 17 日
国立大学法人筑波大学 契約担当役
見積書提出の注意事項
1 技術審査書類及び 参考見積書提出日時期限 平成 31 年 1 月 24 日 14 時 00 分 場所 〒305-8577 茨城県つくば市天王台 1-1-1 国立大学法人筑波大学本部棟３階財務部契約課 担当 折戸 TEL：029-853-5099 2 見積書提出日時期限 平成 31 年 1 月 31 日 14 時 00 分 場所 上記 1 の参考見積書提出場所と同じ。 3 見積書作成の注意 （1）見積金額は算用数字を用いて明確に記入すること。 （2）住所氏名を記入し押印すること。 （3）日付を必ず記入すること。 4 上記注意事項に適合しない見積書は無効とすることがある。 5 契約決定に当たっては、見積書に記載された金額に当該金額の８パーセントに相当する額を加 算した金額（当該金額に 1 円未満の端数があるときは、その端数金額を切り捨てるものとす る。）をもって契約金額とするので、見積者は、消費税及び地方消費税に係る課税事業者であ るか免税事業者であるかを問わず、見積もった契約金額の１０８分の１００に相当する金額 を見積書に記載すること。 6 いったん提出された見積書は引換え、変更、取消しをすることができない。 7 仕様書、その他の書類は見積書提出の当日返却すること。 8 技術審査申請書類等提出書類 この見積競争に参加を希望する者は、下記の書類を参加者負担において作成し期日までに提 出すること。技術審査に合格した者だけが見積競争に参加できるものとする。 （1） 平成３０年度の資格審査結果通知書（全省庁統一資格又は国立大学法人筑波大学の競争 参加資格）の写し （2） 上記の資格 8（2）を有しない場合は過去１年以内の本学との契約実績 （3） 参考見積書（工数等を明記） （4） 作業単価表（5） CT、MRI 等医療画像、DICOM フォーマット及び DICOM-RT フォーマットのデータを扱った 治療計画システム関連のソフトウェア開発の経験があること。特に計算コードにモンテ カルロ法を扱うことから、モンテカルロベースの医療用線量評価システムの開発経験を 有すること。 （6） 汎用モンテカルロ計算コード PHITS を用いた線量計算の経験があり、PHITS のインプッ トファイル及び出力結果のフォーマットを全て理解できること。 （7） 医療画像データを基に構築した人体の 3 次元モデルを 3 次元描画させることから、この ような画像処理技術の制作を実施できること。
（8） Java によるシステム開発を行うため、システム開発担当者は Oracle 認定の Java プログ ラマーの資格を有していること
ジメントシステム（ISO27001/ISMS）認証を取得していること。また、情報セキュリティ マニュアルを提出できること。
仕様書
１．件 名 BNCT 用治療計画システムへの患者位置追従機能追加 ２．内 容 別紙のとおり ３．期 限 平成３１年３月１５日 ４．場 所 筑波大学 陽子線医学利用研究センター３階306 号室 ５．実施作業に係る条件 本作業は医療分野と工学分野の境界領域（医学物理分野）の技術に関する製作作業であり、また、 モンテカルロ法による線量計算も実施するシステムの製作であり原子力学、放射線工学の分野のノ ウハウも必要となる。従って本作業を納期までに確実に実施するため、本作業実施においては以下 に示す条件を満たすこと。（1）CT、MRI 等医療画像、DICOM フォーマット及び DICOM-RT フォーマットのデータを扱っ た治療計画システム関連のソフトウェア開発の経験があること。特に計算コードにモンテカル ロ法を扱うことから、モンテカルロベースの医療用線量評価システムの開発経験を有すること。 （2）汎用モンテカルロ計算コード PHITS を用いた線量計算の経験があり、PHITS のインプット ファイル及び出力結果のフォーマットを全て理解できること。 （3）医療画像データを基に構築した人体の 3 次元モデルを 3 次元描画させることから、このよう な画像処理技術の制作を実施できること。
（4）Java によるシステム開発を行うため、システム開発担当者は Oracle 認定の Java プログラ マーの資格を有していること （5）個人情報である医療データを取り扱う技術の開発を行うことから情報セキュリティマネジメ ントシステム（ISO27001/ISMS）認証を取得していること。また、情報セキュリティマニュ アルを提出できること。 ６．成 果 物 書類名 提出時期 提出部数 （1）工程表 着手前 ３ （2）打ち合せ議事録 打ち合せ後すみやかに ３ （3）製作報告書 すべての作業終了後速やかに ３ （4）制作したプログラムのソース※ すべての作業終了後速やかに １ （5）操作マニュアル※ すべての作業終了後速やかに １ ※CD-ROM 等による電子媒体での提出 ７．検 収 製作したソフトウェアが別紙業務内容４．に示す動作確認試験に合格し、６．に定める全ての成 果物とともに製作したソフトウェアが提出され、貸与したデータ等が返却されたことをもって検収 とする。
８．支 払 支払は、検査終了後適法な請求書を受理した日から起算して４０日以内に支払う ものとする。 ９．そ の 他 （1）本業務に伴って貸与する医療画像データ、DICOM-RT データ、第三者への提示、コピー等を 行わないこと。作業終了後すみやかに返却すること。 （2）本業務遂行のために必要な図書類は貸与する。貸与した図書類は作業終了時に返却すること。 （3）本業務の内容は筑波大学の承認なく第三者に開示しないこと。 （4）本契約に必要な細目は、国立大学法人筑波大学契約事務取扱細則によるものとする。 （5）他詳細については、本学担当職員の指示によるものとする。
別紙 １．概 要 筑波大学陽子線医学利用研究センターでは、加速器中性子による中性子捕捉療法（BNCT）の治 療を実現するため、治療実施に不可欠な治療計画システム（以下、TPS）や患者位置合わせ装置な どの周辺装置の開発研究を行っている。さらに、科研費・基盤研究（B）の研究テーマ「BNCT 照 射中の患者の動きに追従してリアルタイム線量評価を行うシステムの開発」として、BNCT 実施中 の患者の位置変動に追従して、リアルタイムで線量評価を実施するシステムの基盤技術研究を実施 している。 本制作作業は、この科研費・基盤研究B の開発研究の一環として、これまでに開発した BNCT 用 治療計画システム（開発コード：ツクバプラン）に対し、照射中の患者の位置情報を取り込み、ツ クバプラン上の患者モデルの位置を実患者位置に一致させて、その条件下での線量評価を実施でき るシステム基盤を制作するものである。 ２．開発条件
・ 動作環境 O.S. ： Windows 8, 10 系(x64 Edition）もしくは Linux ハードウェア ： Windows もしくは Linux が動作する PC ・ 開発言語 ： JAVA、C 言語 ・ 扱うシステム ： 筑波大学でこれまで開発したモンテカルロ治療計画システム ・ 扱う画像データ ： DICOM フォーマット ・ 扱う医療データ ： DICOM-RT フォーマット ・ 扱う計算コード ： 汎用モンテカルロコードPHITS ・ 扱う核データ ： JENDL 4.0 ・ グラフィックカードなどのハードウェア、OSのマイナーバージョンアップに依存しないこと。 ・ 取り扱うデータの大規模化を踏まえ、64bit システムとして開発を行うこと。 ・ 作業を的確かつ効率的に進めるため、作業に必要な打ち合わせを適宜行うとともに、打ち合わ せ後速やかに議事録を作成すること。また、製作物の不具合への対応、修正作業を速やかに実 施できること。 ・ 著作権はすべて筑波大学に譲渡するものとし、ソフトウェアに対して「Copyright© 201８ University of Tsukuba. All Right Reserved.」及びバージョン番号等の記述を入れること。 ３．製作仕様 システムの全体概要 これまでに筑波大学で開発した汎用モンテカルロ治療計画システム（以下、ツクバプラン）（※１） に対し、別途開発している患者位置合わせ・位置計測装置（以下、患者位置計測装置）（※２）から 出力された患者の実際の位置情報（※３）をツクバプランに取り込ませ、その情報を基にツクバプ ラン上の患者モデルのビーム孔に対する位置条件を実際の位置に合うように移動させ、実際の位置 での線量評価を行う機能を追加する。また、この機能追加に合わせて、以下に詳述する関連する機 能を追加するとともに、既存の機能を高度化する。 追加、高度化するそれぞれの機能の詳細仕様を以下に示す。また、詳細な仕様、要求される機能 については適宜の打ち合わせによって決定するものとする。 ※１ ツクバプラン：患者のCT、MRI などの医療画像データを取り込んで患者の 3 次元モデル （患者３D モデル）を構築し、関心領域や病巣領域を設定して放射線外部照射シミュレーションを
実施して、各関心領域、病巣領域に付与される線量率を算出する。線量計算には、モンテカルロ輸 送計算コード：PHITS を用いて粒子輸送計算を実施して患者 3 次元モデル内の線量分布を算出す る。 ※２ 患者位置計測装置：複数のデジタルカメラを用いて照射中の患者を撮影し、モーションキ ャプチャー技術を利用して患者上の複数の特徴点（鼻尖、外眼核、外耳道等）や患者に設置したマ ーカーを認識して、これらの点の3 次元座標（ビーム孔の中心を基準座標：（0，0，0）とする）を リアルタイムで計測する装置する。図1 に患者位置計測装置の概略を示す。 ※３ 患者の実際の位置情報：患者位置計測装置からは照射室内の患者上、及び、設備上の各点 の3 次元座標が DICOM フォーマットのデータで逐次出力されるものとする。 図１ 患者位置計測装置の概略 （１） ツクバプランへの患者の実際の位置情報の取り込み機能の追加 現状のツクバプランに対して、患者の位置情報を取り込む機能を追加する。患者の位置情報デー タは、患者位置計測装置から出力されるデータであり、患者上の特徴点やマーカー、設備上の特徴 点、マーカー点の3 次元座標情報が記録されているものとする。患者上の特徴点としては目の外眼 角、内眼角、鼻根部、鼻尖、外耳孔などである。マーカーは、直径約1 ㎝程度の球形状のもの（材 質はプラスチックなど）を複数設置し、色を赤、青、黄色などとして、カメラで撮像した画像上で 患者人体とは明らかに異なる部位として認識できる点とする。これらの部位を設定できる個数は、 位置承認精度を担保するため、指定する部位、マーカーを異なるアングルのカメラから最低3 点以 上認識させる必要があるため、患者モデル上では６点以上の点を設定できるようにしておくこと。 3 次元座標情報は、ビーム孔の表面中心の位置を基準点：（0，0，0）として、中性子ビームの進 行方向をZ 軸座標系、設備の水平軸を X 軸座標系、垂直方向を Y 軸座標系として記録されている ものとする。また、これらの患者位置情報データは、DICOM フォーマットで記述されているもの とする。 （２） ツクバプラン上の患者の位置再現機能の追加 （1）で記載した患者の位置情報取り込み機能によってツクバプランに取り込んだ複数の各点の 3 次元座標を基に、ツクバプラン上の仮想ビーム孔に対する患者３D モデルの位置を再現する。患者 ３Dモデルの位置の再現方法は、患者３Dモデル上の複数点（患者位置計測装置より出力される点） 《患者位置計測用デジタルカメラ》 【患者位置計測装置】
の3 点以上の重心 G0を算出し、さらにこの重心点G0からある点：P00への方向ベクトルP0を算出 しておく。次に取り込んだ実際の患者の位置情報での重心点 G1及びある点：P10への方向ベクト ル：P1 を算出し、元の患者モデルの重心G0と方向ベクトルP0をG1とP1に移動させることで一 致させるものとする。再現した位置でのPHITS 計算用インプットを作成し、その位置条件での線 量分布計算を実行できるようにする。本機能の概略を図２に示す。ここで、重心を求める点の数が 多くなるほど重心位置の算出精度を向上できるアルゴリズムとすること。 患者を位置を再現するタイミングは、将来的には適宜（最短で1 分毎）で行えることを考慮して 機能制作を行う。本制作では、ユーザーが任意のタイミングの位置情報を指定して、その位置での 再現を実行するものとし、再現処理は1 分以内で完了してその位置条件での線量計算を速やかに開 始できること。 図２ ツクバプラン上のモデルを患者位置計測装置で計測した実際の患者位置に移動させる方法 （３） PHITS Version 3.0.2 への対応 線量計算を実施するツクバプラン用モンテカルロ計算エンジン：MC-Tsukuba は、汎用モンテ カルロ計算コード：PHITS をベースに構築している。現在の PHITS の最新版は、Version3.0.2 で あり、種々の新機能追加とバグフィックスが行われている。よって、MC-Tsukuba を PHITS の Version 3.0.2 をベースに再構築し、MC-Tsukuba のバージョンを 1.2 に変更する。
このMC-Tsukubaの変更に伴い、ツクバプランが作成するインプットファイルもMC-Tsukuba Ver.1.2 に対応に関するインプットを出力できるように修正、改良する。MC-Tsukuba Ver.1.2 に 対応するための記述の変更点は筑波大学側から指示するものとする。 （４） PHITS 計算用ボクセルモデルの構築法の変更 ツクバプランはモンテカルロコード：PHITS をベースにした専用モンテカルロコード：MC-Tsukuba による輸送計算によって線量計算を実行するため、患者の医療画像データを基に製作し た３次元モデルからボクセルモデルを作成する。このボクセルモデルは、PHITS の Lattice 機能を 用いて、まず２D スライスのボクセルを複数作成する。1 スライスは最大で CT の解像度と一致す るため、512×512 個のボクセルで構成される。場合によっては計算速度を優先し、256×256 個 のボクセル、128×128 個のボクセルのスライスに変更するものとする。この２D ボクセルスライ スを順番に並べて３D のボクセルモデルを作成している。スライス数は 2 枚以上で 100 枚以上の スライスを読み込めることとする。この方法に対して、最初の２D ボクセルスライスは、CT デー タの各スライスに一致した２D ボクセルモデルを作成するように変更する（※４）。したがって原 則として２D ボクセルスライスは、CT のスライス数分作成されることになる。そして３D ボクセ ツクバプラン上の患者モデル 患者モデル側の重心 患者モデル側の重心の座標を 患者位置計測装置で算出した 実際の患者の位置の重心に移動 実際の患者側のベクトルに 一致するように患者モデルの ベクトルを移動 ツクバプラン
ルモデルは、このCT スライスに対応した２D ボクセルスライスを並べて、３D モデルを構築する こととする。 Tally 定義も原則としてこの２D ボクセルスライスに一致するように定義する（※４）。したがっ て計算結果は、1 スライス当たり最大で 512×512＝262,144 個の計算結果が出力されることにな り、各CT スライス毎の線量 2 次元分布を算出できることになる。この処理をスライス毎に行うこ とで人体内の3 次元の線量分布を算出することとなる。具体的な処理方法や、ユーザーインターフ ェイスの詳細は筑波大学との打合せによって決定するものとする。 ※４ 現状のツクバプランでは、２スライスもしくは３スライスを1 つにまとめた複数スライス での２D ボクセルスライスを作成する機能がある。今回の仕様変更においても複数スライスをまと めた２D ボクセルスライスを作成できるものとし、この場合、元の CT スライスデータの複数で１ つの２D ボクセルスライスを作成するものとする。Tally 定義も同様に、複数の CT スライスにま たがってTally を定義できるものとし、計算された 2 次元線量分布は、内挿補間処理によって各ピ クセル毎に適切な値が割り当てられるものとする。 （５） 包括的なバグ検索と改修作業 潜在しているバグを洗い出し、すべてのバグに対する改修作業を実施する。 ４． 動作検査 ３．で示す各機能を追加したシステムを用いた動作試験を実施し、製作物が仕様どおりの機能を 有することを確認する。本確認作業は筑波大学において実施する。
