2019 Fiscal Year Research-status Report
炭素線治療に対する実測ベースRBE計算モデルの開発と高精度臨床解析
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19K08188
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
河野 良介 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 物理工学部, 主幹研究員(任常) (20392227)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 雅雄 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, 上席研究員(定常) (70281673)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 炭素線治療 / 生物学的効果比 / 線エネルギー付与 / 線量平均線エネルギー付与 / 臨床解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究において重要なパラメータとして注目している線量平均LETによる臨床解析を行うために、線量平均LETや線量平均LETの標準偏差計算システムを開発した。そして、過去に散乱体方式の炭素線治療に使われた炭素線治療計画装置HIPLANにそのシステムを実装した。これにより、数多くの患者に対して線量平均LETによる臨床解析を簡便に短時間で実施できるようになった。
炭素線治療において再発や放射線障害の原因を究明することを目的として、その線量平均LET値や線量平均LETの標準偏差値の有用性を評価するために、臨床解析を進めた。対象は、重要臓器が照射野に近接し、治療後に脳炎や視神経障害等が発生する可能性がある頭頸部腫瘍症例とした。今回は、2006年10月～2013年12月に治療された患者の中で、フォローアップは3年以上で、さらに複数回の放射線治療を行っていない症例を選択し、解析対象者は268名であることがわかった。
2019年度は、その中の39名について解析を行った。腫瘍に対する再発と非再発に対しては、線量平均LET値に有意な差は見られなかった。一方、視神経障害の有無に関しては、障害が有る場合は、無しの場合に比べて線量平均LET値が15 keV/μm以上高いことが明らかになった。それゆえ、放射線障害に関して、線量平均LET値が有用な指標となることが示唆され、今後の研究の進捗に大きな期待を持つことができた。
また、RBEモデル構築を目指して、RBE検証ツールとして、RBE計算ソフトであるSurvivalの検証を行った。HSG細胞に対して実測されたRBE値とSurvivalによる計算値と比較を行い、Survivalの有用性を評価した。さらに、HSGやV79、CHO等への細胞照射に対するRBE値について、LQモデルにおけるαやβ、RBE値に対するLET値との関係について解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の臨床解析では、13年から6年前までの患者を対象としており、データがかなり古く、炭素線治療計画装置HIPLANのバージョン管理がうまくできていなかったことから、線量平均LETや線量平均LETの標準偏差計算システムをHIPLANバージョン毎に対応させる必要があることが判明した。それゆえ、線量平均LETや線量平均LETの標準偏差計算システム開発には、当初の予定に比べて多くの時間を要してしまった。
また、臨床解析対象を決める中で、2006年10月～2013年12月に治療された頭頸部症例数は489例もいたため、フォローアップは3年以上で、さらに複数回の放射線治療を行っていない症例をピックアップするのに、電子カルテ等を用いた調査が必要であり、かなりの時間を要した。そして、対象となる患者数が268例にのぼることが判明した。
ここで、臨床解析を進める中で、視神経障害に対する新たな予測因子として線量平均LETの有用性が示唆されたことから、全例について線量平均LETによる臨床解析を行うことを決めた。すなわち、早くこの臨床解析結果をまとめるために、本研究において、本解析を優先することにし、研究の進め方に関して変更を伴った。
その結果、RBEモデル開発研究に掛ける時間が取りにくくなったため、RBEモデル開発については遅れ気味である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度の線量平均LETによる臨床解析を通して、線量平均LETが臨床解析において重要な予測因子となり得ることが示唆されたので、2020年度も優先して線量平均LETによる臨床解析を進めることにする。ただし、放射線障害をに対する予測因子とした線量平均LETの重要性が明らかになろうとしていることから、この線量平均LETをパラメータとしたRBE計算モデルへの期待も高まっていると考えている。それゆえ、研究計画通り、細胞実験やRBE算出モデルの構築も進めることで、さらなる高精度な臨床解析に繋げる予定である。
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| Causes of Carryover |
物品購入額を抑えることができたことで、若干の次年度使用額が発生した。この使用額は、翌年度分として請求した助成金と合わせて、翌年度予定している物品購入に当てる予定である。
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Research Products
(16 results)
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[Presentation] MICRODOSIMETRIC STUDY FOR HELLIUM-ION BEAM USING FULLY 3D SILICON MICRODOSIMETERS2020
Author(s)
Sung Hyun Lee, Kota Mizushima, Dosatsu Sakata, Ryosuke Kohno, Makoto Sakama, Yoshiyuki Iwata, Toshiyuki Shirai, Vladimir Pan, Linh T Tran, Anatoly B Rosenfeld, Masao Suzuki, Taku Inaniwa
Organizer
MMND-ITRO 2020
Int'l Joint Research
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[Presentation] PET画像のTexture解析を用いた非小細胞肺癌と放射線肺臓炎との診断能評価2019
Author(s)
菅 満喜人, 西井 龍一, 山崎 香奈, 三輪 建太, 上髙 祐人, 河野 良介, 山岡 恵士, 山本 淳史, 谷本 克之, 東 達也, 辻 比呂志
Organizer
第32回日本放射線腫瘍学会
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[Presentation] Microdosimetric study at the NIRS scanning beam for the multi-ion therapy2019
Author(s)
Sung Hyun Lee, Kota Mizushima, Dosatsu Sakata, Makoto Sakama, Ryosuke Kohno, Yoshiyuki Iwata, Toshiyuki Shirai, Linh T Tran, Anatoly B Rosenfeld, Masao Suzuki, Taku Inaniwa
Organizer
PTCOG-AO 2019
Int'l Joint Research
