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2022 Fiscal Year Research-status Report

光反応抑制と放射線反応促進による蛍光ゲル線量計の高機能化

Research Project

Project/Area Number 21K12524
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

前山 拓哉  北里大学, 理学部, 助教 (70612125)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 深作 和明  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 客員研究員 (80283266)
犬井 洋  北里大学, 理学部, 准教授 (20348600)
福西 暢尚  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 副部長 (00523656)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsゲル線量計 / LET非依存 / 3次元線量分布 / 化学線量計 / 蛍光プローブ / 放射線化学 / 重粒子線治療 / ナノクレイ
Outline of Annual Research Achievements

腫瘍の形に合わせて線量を集中させた照射を行う高精度な放射線治療が普及してきている。それに伴い、治療の品質管理・品質保証の観点から、複雑になった線量分布を検証するための線量計の開発が進められている。2019年には、少量の水分散ナノクレイのみをゲル化剤とし、蛍光プローブを加えることで作られる蛍光ゲル線量計を開発した。化学測定手法の中で最も高感度な蛍光測定法を用いることで、数Gyオーダーが測定限界である従来の3次元ゲル線量計に対して、さらなる高感度化が期待できる。2022年度、蛍光プローブの新規分散剤を導入することで、ゲル線量計に高い光安定性を付与できることを明らかにし、論文として報告した。本年度は緻密な照射が可能な重粒子線に対する特性評価並びに、重粒子線治療への応用研究を進めた。
本年度は具体的に、以下の成果を得た。
(1)高い光安定性を有する蛍光ゲル線量計の重粒子線への応用を進め、LET非依存の感度特性を有するナノコンポジットフリッケゲル線量計と同様に蛍光ゲル線量計においてもLET依存性を抑制できることが明らかになった。従来の約100倍の高感度化を達成し,放射線治療線量域での線量評価が可能となる初めてのLET非依存の3次元線量計である。この分野の著名なジャーナルMedical Physics 誌に掲載された。
(2)LET非依存の蛍光ゲル線量計に対してマルチイオン照射を行い、利用可能なLETの範囲と反応メカニズムの調査を進めた。研究結果の一部を論文として投稿中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

2023年に計画していた大まかな研究計画は実現することができ、論文投稿まで進めている。

Strategy for Future Research Activity

COVID-19で延期されていた国際学会での発表を積極的に行う。また、派生的・副次的な研究成果も生まれつつあり、論文としてまとめる。

Causes of Carryover

論文査読期間が想定より長くなっており、論文投稿費を保留している。

  • Research Products

    (9 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Radio‐fluorogenic nanoclay gel dosimeters with reduced linear energy transfer dependence for carbon‐ion beam radiotherapy2022

    • Author(s)
      Maeyama Takuya、Mochizuki Anri、Yoshida Kazuki、Fukunishi Nobuhisa、Ishikawa Kenichi L.、Fukuda Shigekazu
    • Journal Title

      Medical Physics

      Volume: 50 Pages: 1073~1085

    • DOI

      10.1002/mp.16092

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 蛍光ゲル線量計の新展開2022

    • Author(s)
      前山拓哉
    • Journal Title

      放射線化学

      Volume: 113 Pages: 25-31

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] HIMAC の研究利用最前線 ナノコンポジットフリッケゲル線量計の改良2022

    • Author(s)
      前山拓哉, 福西暢尚, 石川 顕一, 福田茂一
    • Organizer
      日本量子医科学会第2回学術大会
    • Invited
  • [Presentation] DHR123 Radio-fluorogenic gel dosimeter for radiotherapy : suppressing the effect of the LET2022

    • Author(s)
      Takuya Maeyama, Nobuhisa Fukunishi, Kenichi L. Ishikawa, Shigekazu Fukuda
    • Organizer
      14th Ionizing Radiation and Polymers symposium (IRaP 2022)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 重粒子線治療用のLET非依存蛍光ゲル線量計の開発2022

    • Author(s)
      前山 拓哉, 福西 暢尚, 石川 顕一, 福田 茂一
    • Organizer
      第59回アイソトープ・放射線研究発表会
  • [Presentation] ナノコンポジットフリッケゲル線量計の改良2022

    • Author(s)
      前山拓哉, 福西暢尚, 石川顕一, 福田茂一
    • Organizer
      2021年度HIMAC共同利用研究成果発表会
  • [Presentation] Dihydrorhodamine 6Gを使用した蛍光ゲル線量計の基礎特性2022

    • Author(s)
      久田桐子, 渡邉祐介, 前山拓哉, 庄司祐汰, 林希一郎, 井上幹太, 村石浩
    • Organizer
      第11回3次元ゲル線量計研究会
  • [Presentation] 蛍光シリコーン線量計の開発2022

    • Author(s)
      前山拓哉, 林希一郎, 庄司祐汰, 渡邉祐介, 中川清子
    • Organizer
      第11回3次元ゲル線量計研究会
  • [Presentation] ライトシート方式蛍光ゲル断層撮影装置を用いた192Ir密封小線源の3次元線量分布測定2022

    • Author(s)
      久田 桐子, 渡邉 祐介, 前山 拓哉, 寺崎 剛史, 井上 幹太, 村石 浩
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会

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Published: 2023-12-25  

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