Development of innovative personalized medicine using real-time miniature dosimeters
| Project/Area Number |
20H03615
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡部 浩司 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田代 学 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00333477)
三宅 正泰 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助手 (40282016)
鈴木 良一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 首席研究員 (80357300)
高浪 健太郎 東北大学, 大学病院, 講師 (90447160)
四月朔日 聖一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助手 (30210967)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
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| Keywords | 核医学 / 内部ひばく / 内部被ばく / 内部被曝 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、革新的な内部被ばく推定法を提案し、核医学の新たな個別化医療を実現することを目的とする。小型線量計 を複数、患者体表面に貼付し、線量計の測定値から逆問題を解くことにより、体内の複数臓器の放射能を同時に推定、これにより、個人の臓器線量、実効線量を求めるものである。個人個人の体格の違い、臓器の位置の違いを考慮して、個別に数学ファントムを構築し、また、線量計で測定された時系列データから各臓器内の放射能の今後の変化を予想する方法を提案する。さらに、さまざまな核医学核種に対応し、リアルタイムにデータを収集できる新しい小型線量計を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、多数の小型線量計を用いた、核医学検査における革新的な内部被ばく推定法を提案し、核医学の新たな個別化医療を実現することを目的とする。
本年度は新たに開発した小型線量計を複数台用意し、その基礎実験を行った。この小形線量計は、完全ワイヤレスでブルーツースにより、母艦となるPCに接続し、線量値をリアルタイムにPCに送ることができる。また、ブルーツースの慎吾強度から線量計の位置情報を得ることができる。実際に、PET検査中に複数の線量計を被検者に設置し、線量計から読み込むことができた。また、精度は高くないが、大まかな距離情報が得られることがわかった。また、本研究で利用できる新たなコンピュータ・プログラムDynamicMCを開発した。このコンピュータプログラムはモンテカルロ・シミュレーションコードParticle and Heavy Ion Transport code System (PHITS) と連携し、放射線源と人体ファントム間の相対的な動きをシミュレートできる。このソフトウェアは、PET用核種だけでなく、任意の放射性同位体のエネルギースペクトルを生成できるようになった。また、骨、肝臓、脾臓などの重要な臓器への吸収線量を計算できる。DynamicMC はより柔軟な動的な動きをシミュレーションでき、本研究以外にも放射線防護や線量評価研究においても有用なツールになると期待できる。さらに、PETの測定において重要である陽電子の散乱断面積について、理論的な論文を公表した。これらの成果は、今後のPET測定の精度向上に貢献することが予想される。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Development of DynamicMC for PHITS Monte Carlo package2023
Author(s)
Watabe Hiroshi、Sato Tatsuhiko、Yu Kwan Ngok、Zivkovic Milena、Krstic Dragana、Nikezic Dragoslav、Kim Kyeong Min、Yamaya Taiga、Kawachi Naoki、Tanaka Hiroki、Haque A K F、Islam M Rafiqul、Shahmohammadi Beni Mehrdad
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Journal Title
Radiation Protection Dosimetry
Volume: 200
Issue: 2
Pages: 130-142
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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