| 研究課題/領域番号 |
16H05235
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医学物理学・放射線技術学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
梅垣 菊男 北海道大学, 工学研究院, 特任教授 (40643193)
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| 研究分担者 |
宮本 直樹 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00552879)
高尾 聖心 北海道大学, 大学病院, 助教 (10614216)
清水 伸一 北海道大学, 医学研究院, 教授 (50463724)
松浦 妙子 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90590266)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 粒子線治療学 / 粒子線治療計画 / 動体追跡粒子線治療 / 医学物理学 / 粒子線治療 / 放射線治療計画 |
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| 研究成果の概要 |
スポットスキャニング照射方式を採用した最新の陽子線治療システムを対象に、がん病巣の形状に合わせて3次元線量分布をコントロールし、位置決めや標的の動きに起因する線量誤差を確率的に評価する方法を用いて、正常組織への影響を最小化する線量分布最適化方法を提案した。がん病巣の囲い込みと周囲一律のマージン付与という従来の治療計画の考え方を超えて、照射ビーム位置や患者位置決めの誤差、呼吸等による標的の動きによる誤差、体内構造変化による陽子線の飛程変化等、陽子ビーム特有の非等方性を考慮した線量誤差の発生確率分布を明らかにして、ゲーティングを含むロバストな照射方法を構築し、陽子線治療装置を用いて評価、実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、将来の放射線治療の切り札として期待されているスキャニング方式の粒子線治療において、新たに確率/統計的手法を用いて位置決め誤差や呼吸等による標的の移動誤差による線量分布誤差を評価し、最適な治療計画を策定する指針を提示することを試みた。学術的には、線量誤差の確率分布を考慮したロバストな照射パラメータの最適化やトレードオフスタディ方法を考案し、陽子線治療センターで実践した。その結果、従来の治療計画の枠組みを越えた、照射プロセス全体のロバストな最適化が可能になった。今後も検証と実績評価を経て臨床現場に適用していく予定である。
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