2014 Fiscal Year Research-status Report
高エネルギーX線治療における光核反応の生物学的効果に関する研究
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25861144
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Research Institution | National Cancer Center Japan |
Principal Investigator |
脇田 明尚 独立行政法人国立がん研究センター, 中央病院, 医学物理士 (30595731)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 放射線治療 / X線 / 光核反応 / RBE / MKM |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終目的である高エネルギーX線治療場における光核反応粒子を含んだ包括的な生物学的効果の評価を行うため,前年度に行った最大エネルギー15 MeVの放射線治療用X線リニアックと固定飛跡検出器であるCR-39を用いた実験のデータをもとに,X線と光核反応粒子の混合場での生物学的効果比(RBE)の算出を行った. RBEは細胞実験などの生物実験より算出することが多いが,実験環境の構築に至っていないため,実験データより得られた放射線の物理情報から,MKM(Microdosimetric Kinetic Model)と呼ばれる生物モデルを用いてRBEを算出した.X線と光核反応粒子の混合割合,および光核反応粒子の放射線線質は測定深さによって異なるため,人体を模擬したファントム内で3種類の深さ(表面,5 cm,10 cm)についてRBEを算出した. その結果,もともとの15 MeVのX線を基準とした場合のRBEは深さによらず1.01となった. 今年度は実験データをもとにした計算によりX線と光核反応粒子の混合場でのRBEを算出することができた.結果として混合場のRBEはX線のみの場合とほとんど同じという結果となったが,これらのRBEは照射条件によっても変わりうるため,来年度はさらに複数の条件で実験を行う予定である.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画目標である高エネルギーX線治療場における光核反応粒子を含んだ包括的な生物学的効果の評価については,実験データと生物モデルを用いることで評価方法を確立できた. 今後はより臨床に近い照射条件で実験を行い,その結果を実際の臨床現場へフィードバックすることで計画完了となる見通しである.
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Strategy for Future Research Activity |
本研究やその他関連研究から,光核反応粒子はリニアックより出力されるX線の量にほぼ比例することが分かっている.それに対して,実際の治療では患者体形,体内での腫瘍の位置,照射野の大きさ,照射方法などによって腫瘍に同じ線量を投与するのに必要なX線の出力は異なる.前年度までの研究によりX線と光核反応粒子の混合場でのRBE算出方法が確立されたので,この方法によりより実際の臨床に近い条件でRBEを算出し,どの程度のばらつきが生じるか,あるいはどのような条件でRBEが大きくなりうるかについて検討する.
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Causes of Carryover |
当該年度に論文作成を行い,英文校正および投稿を行う予定であったが,より深く検討を加えて次年度に投稿する方針となったため.
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Expenditure Plan for Carryover Budget |
英文校正および雑誌投稿料とする予定である. また,さまざまな実験データを大量かつ迅速に処理するためには,初年度購入したコンピュータの性能では追いつかないため,並列処理を行うためのコンピュータの購入を検討している.
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Research Products
(1 results)