• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2018 Fiscal Year Research-status Report

陽子線照射の線量率とLET変動を同時に考慮した治療効果評価システムの開発

Research Project

Project/Area Number 18K07621
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

松浦 妙子  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90590266)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平山 嵩祐  北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (00769177) [Withdrawn]
安井 博宣  北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (10570228)
高尾 聖心  北海道大学, 大学病院, 助教 (10614216)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords陽子線生物 / 亜致死損傷回復 / LET
Outline of Annual Research Achievements

当初の研究実施計画に従い、本研究課題のベースとなる時間依存LQモデルの亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにするために、生物モデルおよび細胞照射実験に関する文献調査を行い、これらに基づいて細胞照射実験計画を完成させ、陽子線を用いた実験を開始した。また、体内の各位置における、線量率とLET変動に基づき、治療効果を評価するシステムの構築を開始した。
細胞照射実験には、ヒト唾液腺のがん細胞であるHSG細胞を用いることとした。細胞の生存率は、陽子線照射後の細胞の増殖能を見るコロニーフォーメーションアッセイ法により評価した。陽子線の照射エネルギーは140.8 MeVとした。LETは我々のグループが開発したDual-LETモデルを用いて評価を行い、エネルギー吸収材によって位置を調整した。
まずLQモデルの生物パラメータ(α,β)についてLET依存性を調べるため、異なるLETでの瞬間照射を行った。次に、損傷回復のLET依存性を調べるために、細胞に対し時間を空けて2回線量を付与する間歇照射を行い、回復に対するLET変動の影響を評価した。本実験では1回の治療中に起こる損傷回復を想定し、照射の時間間隔は最大で90分とした。
最終的には、全部で5種類のLETに対する実験を行い、亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにする予定であるが、現在のところ、0.74 keV/μmと10.2 keV/μmの2点での測定が完了している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の研究実施計画に記載の内容をおよそスケジュール通り実施しているが、予定よりも照射実験の実施に時間を要しているため

Strategy for Future Research Activity

2018年度に引き続き5種類のLETに対する照射実験を完了させ、結果をもとに時間依存LQモデルの亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにする。また、体内の各位置における線量率とLET変動に基づき、治療効果を評価するシステムの構築を完了させる。当初の研究計画では、CT画像上のボクセルごとに、付与される線量と線量平均LETの時間構造を算出し、生存率を求める予定であった。しかし、計算量が膨大になるため、線量率の時間分解能やCTの空間分解能を落とすための対策を練る必要がある。

Causes of Carryover

陽子線照射実験が一部後ろ倒しになったため、差額が生じた。2019年度のできるだけ早い時期に残りの実験を完遂させ、挽回する予定である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] A novel range-verification method using ionoacoustic wave generated from spherical gold markers for particle-beam therapy: a simulation study2019

    • Author(s)
      T. Takayanagi, T. Uesaka, M. Kitaoka, MB.Unlu, K.Umegaki, H. Shirato, L. Xing, T. Matsuura
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 9 Pages: 4011

    • DOI

      10.1038/s41598-019-38889-w

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Investigation of Biological Impact Caused by Edge-Scattered Protons in Pencil Beam Scanning Proton Therapy2018

    • Author(s)
      K.Ueno, T. Matsuura, S. Takao, S. Hirayama, H. Ueda, Y. Matsuo, T. Yoshimura, S. Shimizu, K. Umegaki, H. Shirato
    • Organizer
      AAPM 60th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Study On the Influence of Changing the Motion Recognition Rate On the Dose Accuracy of2018

    • Author(s)
      T. Sodeta, T. Matsuura, S. Takao, S. Hirayama, T. Kanehira, N. Miyamoto, K. Nishioka, N. Kato, S. Shimizu, K. Umegaki, H. Shirato
    • Organizer
      AAPM 60th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi