| Project/Area Number |
24K22101
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松浦 妙子 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90590266)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橘 英伸 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 室長 (20450215)
陳 叶 北海道大学, 工学研究院, 助教 (20833073)
栗山 靖敏 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (60423125)
横川 航平 北海道大学, 大学病院, 助教 (70916527)
加藤 徳雄 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (80572495)
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| Project Period (FY) |
2024-06-28 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 陽子線治療 / 超高線量率放射線治療 / 飛程検証 |
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| Outline of Research at the Start |
FLASH放射線治療は，通常の放射線治療の数百倍から数千倍高い線量率を用いる超高線量率照射法である．抗腫瘍効果を変えずに正常組織障害発生を顕著に抑制することが知られている．これまでの陽子線を用いたFLASH臨床試験では，飛程に形成されるブラッグピーク（BP）を用いずに陽子線が患者を貫通する照射法が用いられたが，ビーム通過領域全体に被ばくを生じるという欠点があった．本研究では，消化管近接型の膵がん，肝がんに焦点をあて，陽子線治療最大の強みであるBPを用いた”ピンポイントFLASH照射“を開発するとともに，FLASH照射時の照射精度を担保するためのマトリックス型BP位置検出器の基盤開発を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
FLASH放射線治療は，通常の放射線治療の線量率の数百倍から数千倍高い線量率を用いる超高線量率照射法である．抗腫瘍効果を変えずに正常組織障害発生を顕著に抑制することが知られている．これまで，陽子線を用いた深部腫瘍治療では，飛程に形成される線量ピーク（BP）を用いずに陽子線に患者を貫通させる照射法を用いて，FLASH臨床試験が行われたが，ビーム通過領域全体に被ばくを生じるという欠点があった．一方，本研究では，陽子線治療最大の強みであるBPを用いて，消化管近接部に限った”ピンポイントFLASH照射“の可能性を模索する。これが可能になれば，従来は難しかった消化管隣接の膵がんなどへの根治線量投与が可能になると期待される．本年度は膵臓癌症例を検討し，ピンポイント照射の必要な領域の特徴を把握し，水ファントムを用いた簡易体系を用いてリッジフィルタの設計，およびFLASH効果の線量閾値を10 Gyと仮定した際に必要となる陽子数に関する検討を行った．その結果，簡易体系においては，現在臨床利用されているシンクロトロン加速器で出射可能なスピル電荷に収まることが示された。また、一定電流を仮定すれば、FLASH効果に必要な線量率40 Gy/sを超す線量率で照射可能であることが示された。次に，マトリックス型BP位置検出器の基盤技術開発については，検出器の線形配置を想定した基礎検討を行い，論文化した．また，精度検証に用いる予定のゲル線量計の基礎性能試験（再現性、線量線形性、LET依存性など）を行い，国際学会などへの演題提出を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ピンポイント照射法の検討について、当初は患者体系を用いた検討を予定していたが、検討に用いる計算システムの整備などに時間を要してしまったため、今年度は水ファントム体系のみに対する検討を行った。患者体系への拡張は次年度以降に実施する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
患者体系に対するピンポイント照射法の検討を進めてハイブリッド治療計画を作成し、従来の治療計画との比較検討を行う。また、当初の計画に沿ってマトリックス型BP位置検出器の設計に関するシミュレーション検討を進める。
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