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2012 Fiscal Year Annual Research Report

放射光を使った画像誘導放射線治療装置の開発

Research Project

Project/Area Number 22500423
Research Institution公益財団法人高輝度光科学研究センター

Principal Investigator

梅谷 啓二  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (50344396)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords放射線治療 / 照射野確認画像 / 放射光 / 屈折コントラストイメージング
Research Abstract

研究目的:
放射光による放射線治療研究での照射野照合において、着目部位の辺縁部分が輪郭強調された画像を得ることができる屈折コントラストイメージングを使い、非常に鮮明な照射野確認画像を撮影し高精度な治療を可能とする。
平成24年度の成果:
マイクロビーム放射線治療での治療研究自体において、平成24年度では照射野を横20mm×縦20mmから横50mm×縦50mmへ拡大し、ウサギやミニ豚などの中型動物での実験を実施する予定であった。しかし、平成23年度までの治療研究は、マイクロビームX線の線量やマイクロビームの間隔について議論されてきたのみであり、実用化にはラット・マウスを使った多くの実験がさらに必要であった。このため、平成24年度は中型動物での実験への対応を検討すると共に、ラット・マウスでのさらに精密な治療効果の実験を実施した。実験項目は、細胞株の放射線感受性と治療効果の関係、正常組織耐容線量の評価、腫瘍周囲血流の違いが抗腫瘍効果に及ぼす影響、照射が浮腫状態・低酸素状態の脳に与える影響、放射線耐性癌に対する格子状ビーム照射による新たな治療、照射に対する晩期有害事象の検討、正常組織耐容線量から見た最適線量の検討などであり、平成23年度に開発した照射中画像撮影装置を有効に使い非常に多くの実験データを得ることができた。
さらに、屈折コントラストイメージングの手法自体について、従来の低エネルギーX線を使った場合はラット・マウスの体毛のコントラストが強すぎるため、体毛のない系統を使用するか、動物の体を液体中に浸して体毛の影響を抑制するなどの必要があった。しかし、高エネルギー白色X線を使う本手法ならば、X線エネルギーが高いため体毛のコントラストが低く、体毛のあるラット・マウスをそのまま実験に使えるという大きな効果があることが見出された。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] X-ray intravital microscopy for functional imaging in rat hearts using synchrotron radiation coronary microangiography2013

    • Author(s)
      Keiji Umetani, Kazuhito Fukushima
    • Journal Title

      Rev Sci Instrum

      Volume: 84(3) Pages: 034302-1-10

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4795830

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synchrotron radiation imaging for advancing our understanding of cardiovascular function2013

    • Author(s)
      Mikiyasu Shirai, Daryl O Schwenke, Hirotsugu Tsuchimochi, Keiji Umetani, Naoto Yagi, James T Pearson
    • Journal Title

      Circulation Research

      Volume: 112 Pages: 209-221

    • DOI

      10.1161/CIRCRESAHA.111.300096

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluating the peak-to-valley dose ratio of synchrotron microbeams using PRESAGE fluorescence2012

    • Author(s)
      N. Annabell, N. Yagi, K. Umetani, C. Wong, M. Geso
    • Journal Title

      J Synchrotron Rad

      Volume: 19 Pages: 332?339

    • DOI

      DOI:10.1107/S0909049512005237

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A method for determining the modulation transfer function from thick microwire profiles measured with x-ray microcomputed tomography2012

    • Author(s)
      Y. Nakaya, Y. Kawata, N. Niki, K. Umetani, H. Ohmatsu, N. Moriyama
    • Journal Title

      Medical Physics

      Volume: 39 Pages: 4347-4364

    • DOI

      10.1118/1.4729711

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 画像誘導放射線治療のための放射光屈折コントラストイメージング2012

    • Author(s)
      梅谷啓二,近藤 威
    • Journal Title

      映像情報メディア学会誌

      Volume: 66 Pages: J230-J232

    • DOI

      10.3169/itej.66.J230

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 放射光生体顕微鏡によるラット心での前臨床イメージン2013

    • Author(s)
      梅谷啓二、James T. Pearson、Daryl O. Schwenke、白井幹康
    • Organizer
      映像情報メディア学会年次大会
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      20130829-20130831
  • [Presentation] Rat coronary microangiography system for preclinical imaging using synchrotron radiation2013

    • Author(s)
      Keiji Umetani, James T. Pearson, Daryl O. Schwenke, Mikiyasu Shirai
    • Organizer
      SPIE Medical Imaging
    • Place of Presentation
      Orlando, Florida
    • Year and Date
      20130209-20130214
  • [Presentation] 放射光での画像誘導放射線治療のための屈折コントラスト法による撮影2012

    • Author(s)
      梅谷啓二、近藤 威
    • Organizer
      日本医用画像工学会大会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      20120804-20120805
  • [Presentation] 放射光を使ったX線生体顕微法による微小循環系の画像観察2012

    • Author(s)
      梅谷啓二、James T. Pearson、Daryl O. Schwenke、白井幹康
    • Organizer
      日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      20120510-20120512
  • [Remarks] SPring-8 大型放射光施設 メディカルバイオ利用事例

    • URL

      http://www.spring8.or.jp/ja/science/medicalbio/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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