Development of a ultra high dose rate (uHDR) particle beam irradiation system for applying FLASH effects to living organisms

• Project/Area Number: 25K03435
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 清水 伸一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 寄附講座教授 (50463724)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西尾 禎治 大阪大学, 大学院 医学系研究科, 教授 (40415526) ; 八木 雅史 大阪大学, 大学院医学系研究科, 寄附講座助教 (40737491) ; 相部 則博 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50739240) ; Nam JinMin 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (60414132) ; 皆巳 和賢 大阪大学, 大学院 医学系研究科, 准教授 (90634593)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2026: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000); Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: 粒子線治療 / 超高線量率照射 / FLASH効果 / システム開発 / がん放射線治療

Outline of Research at the Start

粒子線を生体内治療対象容積に対し超高線量率照射を行いFLASH効果を引き出すための技術開発と実装を最終目標とし、それに至るまでの諸問題を取り扱う。
超高線量率放射線照射で一定の条件を満たすと正常組織障害を低減できるFLASH効果が発現する。極短時間に放射線を体内病変に届け治療を行うには、①腫瘍の大きさに応じた容積照射(照射野拡大)、②容積に対応した照射線量分布計算とFLASH効果発現領域の把握、③照射野の極高精度の空間固定技術の実装、等が必要となる。本研究は粒子線超高線量率照射に特化し生体に用いるための機器に必要な要素開発を行う。