| Project/Area Number |
20K08039
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | Hiroshima International University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五東 弘昭 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80635235)
小林 毅範 帝京大学, 医療技術学部, 教授 (10459365)
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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 |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ３次元ゲル線量計 / ラジオクロミックゲル / 医学物理学 / 放射線治療 / 治療計画 / 光学CT装置 / 放射線化学 / 化学線量計 / ゲル線量計 / 3次元線量評価 / ポリビニルアルコール / 医学物理 / ラジオクロミック線量計 / 光学CT / 三次元線量分布 / 品質管理 / 品質保証 / ラジオクロミック / 線量分布 / ヨウ素錯体 / 線量評価 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，放射線治療における３次元線量分布を直接評価するためのツールとして，我々が先の研究で見出した放射線照射によるヨウ素の酸化とそれに伴う錯体形成による発色を利用した新規な機序による３次元ラジオクロミックゲル線量計に対して，より有効な組成探索と最適化を行い，光学的CT装置を用いて３次元線量分布を評価する．これにより放射線治療における品質保証／品質管理の拡充を目指して，その基礎特性評価から線量やエネルギー，読み出し装置(光学的CT)に最適化した３次元ゲル線量計の開発を行い，臨床で用いることの出来る線量評価ツールとして確立することを目的とする．
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| Outline of Final Research Achievements |
As a tool for directly evaluating three-dimensional dose distribution in radiotherapy, we developed a new radiochromic gel dosimeter that utilizes the red color produced by the complex of iodine and polyvinyl alcohol formed in a gel solution by radiation. We optimized the composition, improved the properties using various additives, and evaluated the basic properties. As a result, significant improvements have been made in terms of temporal, spatial, and thermal stability, as well as dose response (sensitivity). At the same time, we worked on its clinical application and established a method for using it as a position detector for evaluating deep dose distribution and ensuring accuracy for X-rays and electron beams from medical accelerators. Furthermore, we created an optical CT device that is essential for three-dimensional dose distribution evaluation, and compared it with the treatment plan, demonstrating its usefulness.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
三次元ゲル線量計，特にラジオクロミックゲル（RG）線量計の開発と臨床応用は，これまで欧米の研究が先行していたが，我々の開発した新規なRG線量計は既存のRG線量計とは異なる発色機構を用いており，国産のRG線量計である．我々のRG線量計では既存のRG線量計のいくつかの欠点が改善されており，再利用可能である点も画期的である．また，自作した汎用型光学CT装置と併せたシステムを構築し，RG線量計を実臨床へ応用する手法をいくつか確立した．これらの成果は今後の放射線治療における三次元線量分布評価法として臨床への普及にも大きく貢献できると考えている．
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