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実用化に向けた高速粒子線CTの開発による粒子線治療の高度化と効率化

研究課題

研究課題/領域番号 15H03656
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関北里大学

研究代表者

川崎 健夫  北里大学, 理学部, 教授 (00323999)

研究分担者 泉川 卓司  新潟大学, 研究推進機構, 准教授 (60282985)
研究協力者 皿谷 有一  
今野 智之  
片浦 隆介  
岩田 修一  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード粒子線治療 / 粒子線CT / 高速位置測定器 / シリコンストリップ検出器 / YAPシンチレータ / シリコン検出器 / 粒子測定技術 / 高速データ処理 / CT撮像 / がん治療
研究成果の概要

高エネルギー粒子線を用いたCT撮像は、治療用粒子線ビームに対する阻止能の測定において、X線よりも原理的な不定性が小さいため、治療の高精度化に有用であると考えられている。本研究では、これまで原理検証を行ってきた粒子線CTについて、飛躍的な高速化を行うことにより、実用的な時間(数分以内)で撮像を行えるシステムを開発することを目的としている。物質量が少なく二次元の位置が測定できる両面型シリコンストリップ検出器と、時定数が短く高レートで使用可能なカロリメータにより、160MeV・100kHzの高強度陽子線ビームのプロファイルの測定に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腫瘍の粒子線治療では、粒子線照射における位置と線量を精密にコントロールすることが不可欠である。粒子線撮像(Particle Computed Tomography:pCT)は、照射線量に影響する体内の電子密度分布を少ない不定性で測定することが可能である。撮像システムの速度を現在の1000倍以上に高速化して、数分間で撮像を完了させることにより、実際の診断に使用可能となる。粒子線CTは実際に照射する際のビームと患部の相対的な位置を"In beam"で、高精度でアライメントすることを可能にするため、照射線量の高精度化と治療に要する時間の短縮につながると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 粒子線治療の質向上につなげる、粒子の多重散乱角を用いた新しい体内撮像手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      片浦隆介、川崎健夫
    • 学会等名
      2018 Flavor Physics Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 粒子線CTのための シリコンストリップ検出器の開発(18H402)2018

    • 著者名/発表者名
      川﨑健夫、泉川卓司、今野智之、片浦隆介、岩田修一、福田茂一
    • 学会等名
      平成30年度HIMAC共同利用研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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