2014 Fiscal Year Annual Research Report
レンジ可変型陽子線治療における新しい呼吸同期照射に関する研究
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25870872
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
林 直樹 藤田保健衛生大学, 医療科学部, 講師 (00549884)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 陽子線治療 / 呼吸性移動 / モニタユニット / エネルギー変調 / 同期照射 / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度においては，基礎調査項目として昨年に引き続いて陽子線治療装置のレンジ可変機構の動作精度と呼吸性移動の同期精度についてのシミュレーションを実施した．シミュレーションにはモンテカルロコードPHITSを利用し，照射ヘッド構造のモデリングから照射までの経路を予測した．計算には本研究室に設置したワークステーションでのシミュレーションを主としたが，膨大な粒子数を有する場合には，名古屋大学の情報基盤センターのスーパーコンピュータを借りて計算を実行した．
昨年度までの研究において，人体の肺野内の腫瘍の位置変動は予測できているため，それに基づいた呼吸性移動を伴う照射の実測を行った．実測にはラジオクロミックフィルムと二次元検出器を利用し，基本的な呼吸サイクルモデルであるSin波と人体の呼吸に似ていると言われるCos2波を利用してシミュレーションを行った．予測モデルと実測の比較をしたところ，同期照射における同期率25%に設定すれば固定照射と相違ない線量と半影を観測することができた．
また，昨年から引き続きモニタユニット(MU)計算ソフトウェアの開発にも従事した．昨年度までの研究で照射野形状の変化がMU計算精度に影響を及ぼすことが明らかになっているので，MU計算式の中で照射野係数(FSF)に着目し，等価正方形の算出式をルートA法のみからクラークソン法も選択できるようにMU計算ソフトウェアの改良を行った．クラークソン法により求めたMUの線量妥当性は，実測によって評価した．
これらの研究から，Passive法による呼吸同期は深さ方向の線量分布改善とエネルギー利用率で限界があることがわかったため，今後の研究でスポットスキャニング併用の呼吸同期照射の検討が必要だと示唆された．また研究成果の報告はAsia-Oceania Congress of Medical Physicsにおいて行った．
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