Development of three-dimensional dosimetry of carbon-ion beams using gel dosimeters
Project/Area Number |
21K07588
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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Research Institution | Yamagata University |
Principal Investigator |
想田 光 山形大学, 医学部, 講師 (30523162)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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Keywords | ゲル線量計 / 重粒子線 / 3次元線量分布測定 / LET依存性 / 回転ガントリー |
Outline of Research at the Start |
重粒子線治療は線量分布の集中性が高く周囲の臓器に影響を与えにくいが、治療を安全に行うには治療計画通りに照射されていることを検証することが重要である。この研究では、3次元的な線量分布を測定できるゲル線量計を用いて、重粒子線の線量を正確に、かつ高い分解能で測定する手法を開発する。重粒子線に適したゲル線量計の作製手法や、ゲル線量計の重粒子線に対する感度の補正方法を確立し、3次元的な線量分布を1mm程度の高い分解能で正確に測定することを目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
LET依存性を利用した線量・LET同時測定法に適したゲル線量計の調査を継続し、PAGATポリマーゲルが同測定法において候補となることがわかった。このPAGATポリマーゲルの作製について、広島国際大学の林先生を訪問し設備の見学およびポリマーゲル線量計の試作を行った。現在は山形大学に同様の設備を整備しゲル線量計の安定な製造が可能となるよう準備を進めている。 LET依存性を利用した線量・LET同時測定法については第11回3次元ゲル線量計研究会にて「非線形応答線量計による重粒子線のLET・線量同時測定」として発表を行った。線量計の特性としては通常好ましくない非線形性があることでLETと線量の同時測定が可能となることが注目された。また、QSTにて腫瘍本体への高LETでの照射を目的としたマルチイオン照射が開始されることに伴い、今後の粒子線治療の品質管理の上でLETの実測が重要となることを示した。 実験装置となる重粒子線治療装置の回転ガントリーについては2022年3月末に治療照射を開始したが、4月以降も引き続き照射部位拡大のためのコミッショニングを行い、30度刻みでの頭頸部・体幹部照射を開始し、2023年3月末には15度刻み24角度での治療照射が可能となった。この過程で、多数のエネルギーのビーム軌道調整を測定結果を補間して行うことで、精度を保ちつつ高速に行う調整方法を確立し、また、ビーム位置モニタでの誤差を最小限に抑える調整方法も実用化した。これらの経験により、ガントリーでの照射実験を十分な精度で実施する準備が完了した。 以上の進展により、照射実験の方針が定まったと考えられ、次年度に照射実験を複数回実施し、原理検証を行うことを予定している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ対応および回転ガントリーの調整遅れのため前年度のゲル線量計整備の準備が進まなかったため当初計画よりは遅れているが、今年度はゲル線量計作成装置の見学および試作を行ったことにより準備が進んだため、単年度では十分な進捗が得られている。次年度に集中的に照射実験を行うことでより進捗を加速することが可能であると見込んでいる。
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Strategy for Future Research Activity |
ゲル線量計作成の準備は進んでおり、また回転ガントリーのコミッショニングも臨床レベルでは十分に完了し、その過程でビーム制御技術も確立できた。来年度には作成したゲル線量計を用いた照射実験に注力し、これまでの遅れを取り戻すよう研究を加速する方針である。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
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[Presentation] Development of Beam Axis Correction Method with Position Feedback System2022
Author(s)
Hikaru Souda, Sung Hyun Lee, Takayuki Kanai, Yuya Miyasaka, Hongbo Chai, Takeo Iwai, Fumihisa Ouchi, Michitaro Sei, Azusa Sato, Takayuki Taguchi, Yohei Kanto, Masashi Katsumata, Hiraku Sato, Shinya Sato, Yoshiyuki Ueno, Kenji Nemoto
Organizer
日本医学物理学会第123回学術大会
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[Presentation] 粒子線治療装置運転・維持管理データベースPT-DOMの開発2022
Author(s)
想田光, 金井貴幸, Sun Hyun Lee, 宮坂友侑也, 柴宏博, 岩井岳夫, 菅藤洋平, 盛道太郎, 佐藤亜都紗, 田口貴之, 大内章央, 勝間田匡, 佐藤啓, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
Organizer
第19回日本加速器学会年会
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[Presentation] 重粒子線治療用回転ガントリー照射装置のコミッショニング2022
Author(s)
想田光, 金井貴幸, イソンヒョン, 宮坂友侑也, 柴宏博, 岩井岳夫, 勝間田匡, 金子崇, 小野崇, 川城壮平, 赤松妃呂子, 萩原靖倫, 佐藤啓, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
Organizer
日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
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