陽子線治療における線量分布計算アルゴリズムの高精度化に関する研究
| Project/Area Number |
10J08704
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
放射線科学
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
江頭 祐亮 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2010 – 2012
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | 医学物理 / 高精度放射線治療 / 粒子線治療 / 陽子線治療 / 治療計画 / 線量分布計算アルゴリズム / ペンシルビーム法 / ペンシルビーム / 不均質 |
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| Research Abstract |
最終年度である平成24年度は,前年度で高精度化した陽子線線量分布計算アルゴリズムの実験的な検証を行なった。元来電子線治療に対する線量分布計算法であるPBRA (Pencil Beam Redefinition Algorithm)法を陽子線治療に応用することによって高精度線量分布計算アルゴリズムの実装を行ない、実験的に検証を行なった。PBRA計算法の最大の特徴は,側方向の位相空間の変化に加えて,エネルギーの位相空間の変化を考慮した六次元の位相変化を評価することによって輸送計算毎にPBを再定義することが可能である点である.このPBRA計算法における物理的特性によって,再定義によって再発生したPBは,従来のPBの軌跡が考慮することのできないビームの軌跡を描くことが可能であることを示している。また,PBRA計算法のアルゴリズムとしての妥当性を確認した上で,PBを分割することによる不均質媒体に対する線量分布への影響の評価を行った。この評価では,人体の不均質を模擬した異なる2つのファントムを作成し,PBの深さ毎の分割数が増加するにつれ計算値と測定値の相違が小さくなることを確認し,更に不均質媒体の直上でPBを分けることによって精度が向上することを示した。続いて,PBRA計算法による計算結果とファントム測定の結果の比較による精度向上に対する評価を行った.この評価では,上記の不均質スラブファントムに加えて,より人体の構造に近い模擬人体ファントムを用いており,PBRA計算法がPBA法に対して,より人体に近い体系に対して計算精度が向上することを示した。更に,アルゴリズムの高速化と,高速PBRA計算法を搭載した陽子線治療計画システムの開発を行った。
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Report
(3 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Apparent absence of a proton beam dose rate effect and possible differences in RBE between Bragg peak and plateau2010
Author(s)
Taeko Matsuura, Yusuke Egashira, Teiji Nishio, Yoshitaka Matsumoto, Mami Wada, Sachiko Koike, Yoshiya Furusawa, Ryousuke Kohno, Shie Nishioka, Satoru Kameoka, katsuya Tsuchihara, Mitsuhiko Kawashima
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Journal Title
Medical Physics
Volume: 37
Pages: 5376-5381
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Peer Reviewed
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[Presentation] AAPM 52nd Annual Meeting2010
Author(s)
Yusuke Egashira, Teiji Nishio, Satoru Kameoka, Taeko Matsuura, Mitsuru Uesaka
Organizer
Delta-Functional Multi Segmented Pencil Beam Algorithm for Highly Accurate Proton Dose Calculation in Heterogeneous Body
Place of Presentation
Pennsylvania Convention Center (Pennsylvania/USA)
Year and Date
2010-07-18
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