陽子線治療における高精度計算に基づく患者線量検証法に関する研究

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22H04380
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 3210:General internal medicine, organ-based internal medicine, internal medicine of the bio-information integration, and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Matsumoto Takuya 北海道大学, 大学病院, 診療放射線技師
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 陽子線治療 / 患者QA / モンテカルロ計算 / 簡易モンテカルロ法 / 放射線治療

Outline of Final Research Achievements

本研究では、高速かつ高精度な線量計算法である簡易モンテカルロ(SMC)法を用いて、測定に基づく従来の患者QAを代替する手法を開発した。本手法を臨床で適用するため、SMC法の計算アルゴリズムのパラメータ調整や過去に治療された患者のデータを用いた遡及的な解析を行った。
その結果、本手法は治療装置から照射される陽子線の挙動を正確にシミュレーションできていることが確認され、患者QA手法として有用であることが示唆された。

Free Research Field

放射線治療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

患者QAは陽子線治療を含めた放射線治療を安全かつ適切に施行するために必須の作業であるが、従来の方法では作業時間の長さや作業のために治療装置を占有しなければならない等の課題があった。本研究で開発した計算に基づく患者QAはコンピュータ1台のみで作業が可能であり、また計算も高速であることから非常に効率よく患者QAを行うことができる。これは、QAの治療装置占有時間の減少に伴う1日に治療可能な患者数の増加や、治療準備期間の短縮によって緊急性の高い症例など、より幅広い患者の治療適応が期待できる。よって本成果は、高品質ながん治療をより多くの患者へ提供することに繋がり、社会福祉に大きく貢献するものと考える。