Nuclear interaction correction for carbon CT image

• Project/Area Number: 25K10926
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology
• Principal Investigator: 田中 創大 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 物理工学部, 主任研究員 (00826092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西尾 禎治 大阪大学, 大学院 医学系研究科, 教授 (40415526)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2028: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 炭素線CT / 重粒子線治療 / 治療計画

Outline of Research at the Start

現在粒子線治療において、X線CT画像を用いた治療計画では粒子線飛程の計算誤差を補うために腫瘍より広い領域に照射しており、理想的なピンポイント照射が実現できていない。問題解決のために粒子線と物質の相互作用を直接画像化する粒子線CT技術が開発されているが、未だ臨床利用に至っていない。本研究では、炭素線CT画像での核反応で生じる二次粒子に起因する画素値誤差を低減する。そのために、シミュレーションを用いて二次粒子の挙動を調べ、検出器の改善と画像処理による補正法の開発を行う。実証実験結果を反映させながら開発を進め、最終的に炭素線CT画像の画素値精度を1%以内として、臨床利用可能な炭素線CTを実現する。