Four-dimensional dose distribution measurement using plastic scintillator

• Project/Area Number: 24601017
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: 医学物理学・放射線技術学
• Research Institution: Japanese Foundation for Cancer Research
• Principal Investigator: HASHIMOTO Masatoshi 公益財団法人がん研究会, 有明病院 放射線治療部, 医学物理士 (40375845)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NISHIO Teiji 国立がん研究センター東病院, 臨床開発センター粒子線医学開発分野, ユニット長 (40415526) ; HANADA Takashi 慶応義塾大学, 医学部, 助教 (30571054) ; HAGA Akihiro 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30448021)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KABUKI Sjigeto 東海大学, 医学部, 講師 (00402777) ; SAKATA Dousatsu 東京大学, 医学部附属病院, 研究員 (00709562) ; SAKUMI Akira 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (30360556) ; KOZUKA Takuyo がん研究会, 放射線治療部, 副部長 (30300932) ; OGUCHI Masahiko がん研究会, 放射線治療部, 部長 (50169257)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2014: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2012: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: 放射線治療 / 外部照射 / 放射線測定 / プラスチックシンチレータ

Outline of Final Research Achievements

Irradiation methods with dynamically changing field-shape and dose-rate have been widely used recently, however there is no detector to measure four-dimensional (4D) absorbed dose distribution which consists of time-dependent three-dimensional dose distributions. Our research group developed the detector to measure 4D absorbed dose distributions using a cylindrical plastic scintillator, a conical reflection grass and a CCD (charge coupled device) camera. The detector enables to detect scintillation lights corresponding to dose distributions in the scintillator frame by frame. Furthermore, 4D absorbed dose distributions can be reconstructed by the measured 4D signal of the scintillation lights detected by CCD camera.

Research Products

• [Journal Article] 呼吸性移動を伴う肺癌に対するVMAT における適切な線量計算パラメータ決定方法 (2015)
  • Author(s): 松林 史泰, 橋本 成世, 上原 隆三, 高橋 良, 伊藤 康, 五月女 達子, 関谷 結子, 中島 大, 北村 望, 佐藤 智春, 小塚 拓洋, 小口 正彦
  • Journal Title: 日本放射線技術学会雑誌 Volume: 71 Pages: 301-307
  • NAID: 130005064931
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Independent absorbed-dose calculation using the Monte Carlo algorithm in volumetric modulated arc therapy. (2014)
  • Author(s): Haga A, Magome T, Takenaka S, Imae T, Sakumi A, Nomoto A, Igaki H, Shiraishi K, Yamashita H, Ohtomo K, Nakagawa K.
  • Journal Title: Radiattion Oncology Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1186/1748-717x-9-75
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Reconstruction of the treatment area by use of sinogram in helical tomotherapy (2014)
  • Author(s): Akihiro Haga, Keiichi Nakagawa, Calvin Maurer, Ken Ruchala, Edward Chao, Dylan Casey, Satoshi Kida, Dousatsu Sakata, Masahiro Nakano, Taiki Magome, Yoshitaka Masutani
  • Journal Title: Radiation Oncology Volume: 9 Issue: 1 Pages: 252-252
  • DOI: 10.1186/s13014-014-0252-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] プラスチックシンチレータと冷却CCDカメラを用いた4次元線量分布測定 (2015)
  • Author(s): 橋本成世, 西尾禎治, 芳賀昭弘, 花田剛士, 株木重人, 小塚拓洋, 小口正彦
  • Organizer: 第109回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜）
  • Year and Date: 2015-04-16 – 2015-04-19
• [Presentation] Four-dimensional dose reconstruction by use of in-treatment data set (2014)
  • Author(s): Akihiro Haga
  • Organizer: OSAKA, INDIANA, GRONINGEN symposium on Medical Physics
  • Place of Presentation: University of Groningen (Netherlands)
  • Year and Date: 2014-10-25 – 2014-10-26
• [Presentation] Four-Dimensional Dose Distribution Measurement using Plastic Scintillator (2014)
  • Author(s): M Hashimoto, T Nishio, A Haga, T Hanada, S Kabuki, T Kozuka, M Oguchi
  • Organizer: 56th Annual Meeting of the American Association of Physicists in Medicine
  • Place of Presentation: Austin Convention Center (Texas)
  • Year and Date: 2014-07-20 – 2014-07-24
• [Presentation] Reconstruction of the Treatment Area by Use of Sinogram in Helical Tomotherapy (2014)
  • Author(s): A Haga, K Nakagawa, C Maurer, K Ruchala, E Chao, D Casey, S Kida, D Sakata, T Magome, M Nakano, Y Masutani
  • Organizer: 56th Annual Meeting of the American Association of Physicists in Medicine
  • Place of Presentation: Austin Convention Center (Texas)
  • Year and Date: 2014-07-20 – 2014-07-24
• [Presentation] Four-Dimensional Dose Distribution Measurement using Plastic Scintillator (2014)
  • Author(s): M Hashimoto, T Nishio, A Haga, T Hanada, S Kabuki, T Kozuka, M Oguchi
  • Organizer: 56th Annual Meeting of the American Association of Physicists in Medicine
  • Place of Presentation: Austin Convention Center(Texas)
• [Presentation] 発光波長の異なるプラスチックシンチレータを用いた4次元線量分布測定器の開発 (2013)
  • Author(s): 玉木聖一, 岩本涼太郎, 中村哲志, 畑中星吾, 水野統文, 遠藤春奈, 栗田和好, 橋本成世, 花田剛士, 西尾禎治
  • Organizer: 第105回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜）
• [Presentation] 発光波長の異なるプラスチックシンチレータを用いた4次元線量分布測定器の試作機の開発 (2013)
  • Author(s): 玉木聖一, 畑中星吾, 水野統文, 遠藤春奈, 神埼扇洋, 橋本成世, 花田剛士, 西尾禎治
  • Organizer: 第67回東京部会春季学術大会
  • Place of Presentation: 駒沢大学駒沢キャンパス（東京）
• [Presentation] 発光波長の異なるプラスチックシンチレータを用いた4次元線量分布測定器の開発 (2013)
  • Author(s): 玉木聖一, 岩本涼太郎, 中村哲志, 畑中星吾, 橋本成世, 花田剛士, 西尾禎治
  • Organizer: 第105回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜)
• [Presentation] 発光波長の異なるプラスチックシンチレータを用いた4次元線量分布測定器の試作機の開発 (2013)
  • Author(s): 玉木聖一, 畑中星吾, 水野統文, 遠藤春奈, 神崎扇洋, 橋本成世, 花田剛士, 西尾禎治
  • Organizer: 第67回東京部会春期学術大会
  • Place of Presentation: 駒沢大学駒沢キャンパス(東京)
• [Presentation] プラスチックシンチレータを用いた4次元線量分布測定器の開発 (2012)
  • Author(s): 玉木聖一, 中村哲志, 畑中星吾, 橋本成世, 西尾禎治
  • Organizer: 第104回日本医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場(茨城)
• [Presentation] 動的放射線照射に対応した4次元線量分布計測システムの開発 (2012)
  • Author(s): 西尾禎治, 玉木聖一, 中村哲志, 畑中星吾, 橋本成世
  • Organizer: 日本放射線腫瘍学会第25回学術大会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム(東京)
• [Book] 原子力・量子・核融合事典 (2014)
  • Author(s): 橋本成世, 他多数
  • Total Pages: 1600
  • Publisher: 丸善出版