2018 Fiscal Year Annual Research Report
Making deformable chest phantom with respiratory motion
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16K19234
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
大町 千尋 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (20588967)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 人体模擬ファントム / 胸部ファントム / 品質管理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
粒子線治療において、呼吸による胸部の変形及び腫瘍の移動は飛程を変化させ、線量分布に時間的構造を与えてしまう。本研究は呼吸による変形・移動を再現することで、線量分布の変動を正確に計測可能な人体模擬ファントムを作成することが目的である。
圧空制御による空気流量の変化のみで呼吸による変形・移動の再現を予定していたが、全関節の可動領域の再現及び横隔膜位置の変化に伴う肋骨位置の動きを再現することが困難であったため、呼吸による変形の一部を腫瘍の移動でカバーすることとし、それぞれの動きを再現するための機構を独立で準備することとした。そのため、呼吸による胸部の変形については再現が不十分な点があるが、腫瘍に対する呼吸性移動による線量変化については問題なく計測可能である。
呼吸による胸部の変形については3Dプリンタを用いた造形による胸部形状の再現と呼吸波形に基づいた圧空制御を採用した。胸部形状についてはCT画像をもとに骨部分を石膏で造形し、それ以外をウレタン樹脂で作成した。圧空制御については電空レギュレータを用いて毎分の呼吸数に応じた空気圧制御により肺野内に空気を送り込むことが可能である。呼吸による腫瘍の移動については横隔膜と肺野、腫瘍を模擬したうえで、呼吸波形に合わせて駆動させることで再現した。横隔膜はシリコンゴムを採用し、腫瘍はABS樹脂とした。これらの組み合わせにより胸部ファントムを作成し、ラジオクロミックフィルムを用いて腫瘍における呼吸性移動の影響を評価できることを確認した。
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