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A Study on effects of MRI magnetic field on dose distribution during MRI guided Heavy Ion Therapy

Research Project

Project/Area Number 18K07743
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

IWAI TAKEO  山形大学, 医学部, 教授 (30272529)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords重粒子線治療 / 炭素線治療 / 核磁気共鳴画像誘導 / モンテカルロシミュレーション / 二次粒子 / 線量分布 / MRI / 画像誘導 / 医学物理学
Outline of Final Research Achievements

In order to develop carbon ion radiotherapy (CIRT) into a more powerful treatment, we conducted a particle simulation study to realize CIRT under MRI guidance. As for the magnetic field level of the MRI to be used, in addition to the general MRI magnetic field of 3T and 1.5T, the open type 0.3T, and the ultra-low magnetic field of 0.055T, which is being developed in recent years, the main magnetic field for each clarified the effect of the radiation on the dose distribution. Secondary electrons and secondary protons have little effect on the dose distribution. Although the beam is shifted by the magnetic field at the end, the shape of the lateral dose distribution is barely affected. Since the amount of shift is very small if the magnetic field is as low as ultra-low field MRI, the feasibility is high in terms of compatibility with existing facilities.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

重粒子線治療は、本邦で年間5000人程度が受けている最先端治療であるが、画像誘導という点では光子線治療などに後れを取っている現状である。本研究は、MRIの磁場が一次炭素線二次粒子、線量分布に与える影響を初めて明らかにした学術的意義は大きい。
光子線治療では既に臨床投入されているMRI誘導が重粒子線治療にも適用されれば、重粒子線治療の精度と信頼性が著しく向上し、適用部位や照射回数減など、さまざまなメリットがもたらされ、究極のがん治療法として社会に与えるインパクトは計り知れない。

Report

(6 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (44 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (11 results) (of which Open Access: 6 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 4 results)

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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