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ヘリウム・陽子線ハイブリッド治療の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H04768
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 医学物理学・放射線技術学
研究機関北海道大学

研究代表者

白土 博樹  北海道大学, 医学研究院, 教授 (20187537)

研究分担者 高尾 聖心  北海道大学, 大学病院, 助教 (10614216)
梅垣 菊男  北海道大学, 工学研究院, 教授 (40643193)
清水 伸一  北海道大学, 医学研究院, 教授 (50463724)
鬼丸 力也  北海道大学, 医学研究院, 准教授 (80374461)
松浦 妙子  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90590266)
牧永 綾乃  帝京大学, 公私立大学の部局等, 講師 (40571948)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード医学物理 / 動体追跡放射線治療 / 画像誘導放射線治療 / ヘリウム線治療 / 陽子線治療 / NTCP / 放射線腫瘍学 / 加速器科学 / 粒子線治療学 / インシリコ・サロゲートマーカー / 動体追跡 / ハイブリッド / 実時間腫瘍追跡 / 粒子線治療 / 放射線治療 / がん治療
研究成果の概要

炭素線と同じく浅部でシャープで、体の動きに対応することができる動体追跡技術を有し、ガントリーを用いた治療が可能な次世代型放射線治療装置として、ヘリウム・陽子線ハイブリッド治療装置の開発研究に必要な基礎概念を確立し、これを国際特許化した。同治療を選択する場合に、個々の患者に最適な放射線治療の選択を可能とする、統計学的な信頼度を持つインシリコ・バイオマーカーとして、ΔNTCPを活用するための方法論を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんの治療に重要な役割を果たしつつある小型動体追跡ガントリー式陽子線治療と、浅い部分のビームがシャープな重粒子線治療(炭素線)の良い点を取り入れて、重粒子線治療装置よりもコストを抑えた治療装置である、ヘリウム・陽子線ハイブリッド治療装置の研究開発を行った。さらに、ΔNTCPという指標により、個々の患者に最適な放射線治療の選択を可能とする、統計学的な信頼度を持つインシリコ・バイオマーカーの開発を行った。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   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

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 9件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Final report of survival and late toxicities in the Phase I study of stereotactic body radiation therapy for peripheral T2N0M0 non-small cell lung cancer(JCOG0702)2018

    • 著者名/発表者名
      Onimaru R, Onishi H, Ogawa G, Hiraoka M, Ishikura S, Karasawa K, Matsuo Y, Kokubo M, Shioyama Y, Matsushita H, Ito Y, Shirato H.
    • 雑誌名

      Jpn J Clin Oncol.

      巻: 48 号: 12 ページ: 1076-1082

    • DOI

      10.1093/jjco/hyy141

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stereotactic body radiotherapy to treat small lung lesions clinically diagnosed as primary lung cancer by radiological examination: A prospective observational study.2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Katoh N, Ito YM, Kimura T, Nagata Y, Kuriyama K, Onishi H, Yoshitake T, Shioyama Y, Iizuka Y, Inaba K, Konishi K, Kokubo M, Karasawa K, Kozuka T, Tanaka K, Sakakibara-Konishi J, Kinoshita I, Shirato H.
    • 雑誌名

      Lung Cancer.

      巻: 122 ページ: 107-112

    • NAID

      120006496862

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An analytical dose-averaged LET calculation algorithm considering the off-axis LET enhancement by secondary protons for spot-scanning proton therapy.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirayama S, Matsuura T, Ueda H, Fujii Y, Fujii T, Takao S, Miyamoto N, Shimizu S, Fujimoto R, Umegaki K, Shirato H.
    • 雑誌名

      Med Phys.

      巻: 45 号: 7 ページ: 3404-3416

    • DOI

      10.1002/mp.12991

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Time has come for proton and carbon beam therapy.2018

    • 著者名/発表者名
      Shirato H.
    • 雑誌名

      Int J Clin Oncol.

      巻: 23 号: 3 ページ: 421-422

    • DOI

      10.1007/s10147-018-1263-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessing the uncertainty in a normal tissue complication probability difference (ΔNTCP): radiation-induced liver disease (RILD) in liver tumour patients treated with proton vs X-ray therapy.2018

    • 著者名/発表者名
      Kobashi K, Prayongrat A, Kimoto T, Toramatsu C, Dekura Y, Katoh N, Shimizu S, Ito YM, Shirato H.
    • 雑誌名

      J Radiat Res

      巻: 59(suppl_1) 号: suppl_1 ページ: i50-i57

    • DOI

      10.1093/jrr/rry018

    • NAID

      120006484257

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Local relapse of nasopharyngeal cancer and Voxel-based analysis of FMISO uptake using PET with semiconductor detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yukiko、Yasuda Koichi、Okamoto Shozo、Ito Yoichi M.、Onimaru Rikiya、Shiga Tohru、Tsuchiya Kazuhiko、Watanabe Shiro、Takeuchi Wataru、Kuge Yuji、Peng Hao、Tamaki Nagara、Shirato Hiroki
    • 雑誌名

      Radiation Oncology

      巻: 12 号: 1 ページ: 148-148

    • DOI

      10.1186/s13014-017-0886-9

    • NAID

      120006360098

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Clinical outcomes of stage I and IIA non-small cell lung cancer patients treated with stereotactic body radiotherapy using a real-time tumor-tracking radiotherapy system.2017

    • 著者名/発表者名
      Katoh N, Soda I, Tamamura H, Takahashi S, Uchinami Y, Ishiyama H, Ota K, Inoue T, Onimaru R, Shibuya K, Hayakawa K, Shirato H.
    • 雑誌名

      Radiation Oncology

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/s13014-016-0742-3

    • NAID

      120006498161

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lifetime attributable risk of radiation-induced secondary cancer from proton beam therapy compared with that of intensity-modulated X-ray therapy in randomly sampled pediatric cancer patients.2016

    • 著者名/発表者名
      Masaya Tamura, Hideyuki Sakurai, Masashi Mizumoto, Satoshi Kamizawa, Shigeyuki Murayama, Haruo Yamashita, Seishin Takao, Ryusuke Suzuki, Hiroki Shirato and Yoichi M. Ito
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: - 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/jrr/rrw088

    • NAID

      120006346109

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Nucleoside Anticancer Drug, 1-(3-C-Ethynyl-β-D-Ribo-Pentofuranosyl)Cytosine, Induces Depth-Dependent Enhancement2016

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Maeda, Hironobu Yasui, Tohru Yamamori, Taeko Matsuura, Seishin Takao, Motofumi Suzuki, Akira Matsuda, Osamu Inanami, Hiroki Shirato
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 11(11)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Accurate and precise cancer treatment and radiotherapy: past, present, and future. Radiation Oncology in Cancer Research and Treatment.2018

    • 著者名/発表者名
      Shirato H.
    • 学会等名
      77th Annual meeting of the Japan Cancer Association
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent Topics in Japan about radiotherapy for lung cancer.2018

    • 著者名/発表者名
      Shirato H.
    • 学会等名
      Beijing Multi- disciplinary Lung Cancer Diagnosis and Treatment Forum 2018.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dosimetric and beam delivery time analysis of pediatric intensity-modulated spot-scanning craniospinal proton irradiation with or without anterior vertebral body sparing.2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T, Mori T, Takao S, Yoshimura T, Matsuo Y, Tamura M, Matsuura T, Onimaru R, Shimizu S, Shirato H
    • 学会等名
      57th Annual Conference of the Particle Therapy Co-operative Group (PTCOG57) and 5th Annual PTCOG-NA meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time volumetric image generation with CT image deformation driven by displacement of internal fiducial markers.2018

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto N, Matsumoto N, Suzuki R, Takao S, Matsuura T, Fujii T, Hirayama S, Tomioka S, Shimizu S, Umegaki K, Shirato H
    • 学会等名
      AAPM 2018 annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Investigation of Biological Impact Caused by Edge-Scattered Protons in Pencil Beam Scanning Proton Therapy2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ueno, T. Matsuura, S. Takao, S. Hirayama, H. Ueda, Y. Matsuo, T. Yoshimura, S. Shimizu, K. Umegaki, H. Shirato
    • 学会等名
      AAPM 2018 annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study On the Influence of Changing the Motion Recognition Rate On the Dose Accuracy of Spot-Scanning Proton Therapy.2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sodeta, T. Matsuura, S. Takao, S. Hirayama, T. Kanehira, N. Miyamoto, K. Nishioka, N. Kato, S. Shimizu, K. Umegaki, H. Shirato
    • 学会等名
      AAPM 2018 annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Beam Delivery Times and Dose Rates for the Treatment of Mobile Tumors Using Real Time Image Gated Spot-Scanning Proton Beam Therapy.2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu S, Yoshimura T, Katoh N, Inoue T, Hashimoto T, Nishioka K, Takao S, Matsuura T, Miyamoto N, Ito YM, Umegaki K, Shirato H
    • 学会等名
      American Society for Radiation Oncology (ASTRO) 60th 2018 meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intensity-modulated Proton Therapy with Dose Painting based on Hypoxia Imaging for Nasopharyngeal Cancer.2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuda K, Takao S, Matsuo Y, Yoshimura T, Tamura M, Minatogawa H, Dekura Y, Matsuura T, Onimaru R, Shiga T, Shimizu S, Umegaki K, Shirato H
    • 学会等名
      American Society for Radiation Oncology (ASTRO) 60th 2018 meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Uncertainties of Normal Tissue Complication Probability (NTCP) and NTCP difference between radiation treatment modality for radiation-induced liver toxicity in Child-Pugh A primary liver cancer patients.2018

    • 著者名/発表者名
      Prayongrat A, Kobashi K, Ito Y, Katoh N, Dekura Y, Amornwichet N, Shimizu S, Shirato H
    • 学会等名
      American Society for Radiation Oncology (ASTRO) 60th 2018 meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘリウム・陽子線ハイブリッド治療に関する考察(コンセプト)2016

    • 著者名/発表者名
      白土博樹
    • 学会等名
      第134回日本医学放射線学会 北日本地方会
    • 発表場所
      ホテルさっぽろ芸文館(北海道・札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 乳癌眼窩尖部転移により視力低下をきたし、放射線治療により著明な改善を認めた一例2016

    • 著者名/発表者名
      湊川英樹
    • 学会等名
      第135回日本医学放射線学会北日本地方会
    • 発表場所
      艮陵会館(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 粒子線治療の新展開-治療科学から保健医療へ-2015

    • 著者名/発表者名
      白土博樹
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第28回学術大会
    • 発表場所
      ベイシア文化ホール(群馬県・前橋市)
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線療法/粒子線治療の特徴と今後の展望2015

    • 著者名/発表者名
      白土博樹
    • 学会等名
      第13回日本臨床腫瘍学会学術集会
    • 発表場所
      ロイトン札幌(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Initial clinical exprience of a novel proton beam therapy system dedicated to spot-scanning:increased accuracy for moving tumours by real-time imaging and gating2015

    • 著者名/発表者名
      H.Shirato
    • 学会等名
      3RD ESTRO FORUM
    • 発表場所
      Baecelona(Spain)
    • 年月日
      2015-04-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] Charged particle beam system2015

    • 発明者名
      平本、梅澤、藤高、白土、清水、梅垣
    • 権利者名
      平本、梅澤、藤高、白土、清水、梅垣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-01-27  

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