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あらゆる放射線外部照射の治療計画が可能なオールモダリティ治療計画システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K15343
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関筑波大学

研究代表者

熊田 博明  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913)

研究分担者 米内 俊祐  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 加速器工学部, チームリーダー(定常) (00415431)
高田 健太  筑波大学, 医学医療系, 助教 (10640782)
石川 仁  筑波大学, 医学医療系, 教授 (70344918)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード治療計画 / 放射線治療 / モンテカルロ計算 / 線量評価 / X線治療 / 粒子線治療 / ホウ素中性子捕捉療法 / モンテカルロ / 放射線外照射 / 中性子捕捉療法 / 炭素線 / X線 / 陽子線 / 放射線治療技術学 / 治療計画装置 / モンテカルロ法
研究成果の概要

本研究では、線量計算コードとしてあらゆる放射線の挙動計算が可能なモンテカルロコード:PHITSを組み合わせているツクバプランを用いた。筑波大学附属病院に有するX線治療装置、陽子線治療装置、及び、BNCT装置の情報をツクバプランに組み込んだ。また炭素線については、放医研の実験ポートの情報を組み込んだ。各治療装置で実施したファントム実験をツクバプランでシミュレーションし、それぞれの治療のファントム内線量分布を求めた。ツクバプランの計算値は、実験値に対して誤差の範囲内で一致した。この結果から、PHITSを用いたツクバプランは、単一のシステムであらゆる放射線治療の線量評価が可能であることを確認した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書

研究成果

(26件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF A MULTIMODAL MONTE CARLO BASED TREATMENT PLANNING SYSTEM.2018

    • 著者名/発表者名
      Kumada H, Takada K, Sakurai Y, Suzuki M, Takata T, Sakurai H, Matsumura A, Sakae T
    • 雑誌名

      Radiation Prot Dosimetry

      巻: 26 ページ: 286-290

    • DOI

      10.1093/rpd/ncx218

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] Development of LINAC-Base Neutron Source for Boron Neutron Capture Therapy in University of Tsukuba2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada F. Naito, K. Hasegawa, H. Kobayashi, T. Kurihara, K. Takada, T. Onishi, H. Sakurai, A. Matsumura, T. Sakae
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 13 ページ: 1-6

    • NAID

      130006565591

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microdosimetric Modeling of Biological Effectiveness for Boron Neutron Capture Therapy Considering Intra- and Intercellular Heterogeneity in 10B Distribution2018

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Masunaga S, Kumada H, Hamada N.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41598-017-18871-0

    • NAID

      120006414318

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] Validation of the physical and RBE-weighted dose estimator based on PHITS coupled with a microdosimetry kinetc model for proton therapy2018

    • 著者名/発表者名
      Takada K, Sato T, Kumada H, Koketsu J, Takei H, Sakurai H, Sakae T
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 59 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/jrr/rrx057

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Neutron spectral fluence measurements using a Bonner sphere spectrometer in the development of the iBNCT accelerator-based neutron source2017

    • 著者名/発表者名
      Masuda Akihiko、Matsumoto Tetsuro、Takada Kenta、Onishi Takahiro、Kotaki Kohei、Sugimoto Hidenori、Kumada Hiroaki、Harano Hideki、Sakae Takeji
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes,

      巻: 127 ページ: 47-51

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2017.05.010

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ホウ素中性子捕捉療法:BNCTの確立に向けた研究開発2017

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 雑誌名

      放射線と産業

      巻: 142 ページ: 17-21

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中性子源の利用-医学利用(ホウ素中性子捕捉療法)-2017

    • 著者名/発表者名
      熊田博明, 榮武二, 高田健太, 櫻井英幸, 松村明
    • 雑誌名

      加速器

      巻: 13(4) ページ: 253-258

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Radiation-Resistant Real-Time Neutron Monitor for Accelerator-Based BNCT2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, K. Sakasai, H. Nakashima, K. Takamiya, H. Kumada
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Protection and Research

      巻: 41 (2) ページ: 105-109

    • DOI

      10.14407/jrpr.2016.41.2.105

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Development of Monte Carlo based real-time treatment planning system with fast calculation algorithm for boron neutron capture therapy2016

    • 著者名/発表者名
      Takada K, Kumada H, Liem PH, Sakurai H, Sakae T.
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 32 ページ: 1846-1851

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2016.11.007

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Early clinical experience utilizing Scintillator with optical fiber (SOF) detector in clinical boron neutron capture therapy: Its Issues and solutions2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa, T. Yamamoto, A. Matsumura, J. Hiratsuka, S. Miyatake, I. Kato, Y. Sakurai, H. Kumada, S.J.Shrestha, K.Ono
    • 雑誌名

      Radiation Oncology

      巻: 11 (105) ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/s13014-016-0680-0

    • NAID

      120006383824

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of fluoride-18-labeled boronophenylalanine-positron emission tomography imaging for the assessment of boron neutron capture therapy in patients with recurrent head and neck squamous cell carcinoma.2016

    • 著者名/発表者名
      T.Aihara, J.Hiratsuka, N.Fukumitsu, H.Ishikawa, N.Morita, H.Kumada, N.Kamitani, K.Ohnishi, M.Suzuki, H.Sakurai, T.Harada
    • 雑誌名

      Otolaryngol (Sunnyvale)

      巻: 6 (6) ページ: 1-5

    • DOI

      10.4172/2161-119x.1000277

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 小型加速器中性子源の医学応用2017

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 筑波大学のBNCT 用加速器ベース 小型中性子源の開発状況2017

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      第10回 Quantum Medicine 研究会
    • 発表場所
      茨城大学(茨城県水戸市)
    • 年月日
      2017-02-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development status of the linac-based BNCT treatment facility in University of Tsukuba2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kumada
    • 学会等名
      The 2nd Academic Conference for Taiwan Society of Neutron Capture Therapy (TSNCT)
    • 発表場所
      台北英民病院(台湾)
    • 年月日
      2017-01-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] 3Dプリンター技術と治療計画システムを組み合わせた新しいBNCT用患者固定治具の製作手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、水野佳久、栗原文夫、林田大造、中村和洋、高田健太、櫻井英幸、松村明、榮武二
    • 学会等名
      医学物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of a multi-modal Monte-Carlo based treatment planning system2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada, K. Takada, H. Sakurai, A. Matsumura, T. Sakae
    • 学会等名
      NEUDOS 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Development for accelerator-based BNCT devices in University of Tsukuba2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada
    • 学会等名
      International Workshop for neutron capture therapy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] development and use of treatment planning software for clinical BNCT2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada
    • 学会等名
      Symposium: Current Clinical Status of Boron Neutron Capture Therapy and Paths to the Future
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] Verification of dose estimation for Monte-Carlo based treatment planning system for boron neutron capture therapy2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada, K. Takada, T. Aihara, A. Matsumura, H. Sakurai, T. Sakae
    • 学会等名
      MCMA2017 (International Conference on Monte Carlo for Medical Application)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Application expansion of the Monte-Carlo based treatment planning system for BNCT to particle radiotherapy and X-ray therapy2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada, K. Takada, T. Aihara, A. Matsumura, H. Sakurai, T. Sakae
    • 学会等名
      MCMA2017 (International Conference on Monte Carlo for Medical Application)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Fundamental Study for Practical Application of Radiotherapy Treatment Planning System Capable of Evaluating Neutron Dose Generated by Various Radiotherapy2017

    • 著者名/発表者名
      K. Takada, H. Kumada, J. Kouketsu, S.Tobita, T. Terunuma, H. Sakura, T. Sakae
    • 学会等名
      MCMA2017 (International Conference on Monte Carlo for Medical Application)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] ホウ素中性子捕捉療法:BNCTの 確立に向けた研究開発2016

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      第16回放射線プロセスシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A new production method for patient fixing implement by combination with a three-dimensional printing technique and treatment planning system2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada, Y. Mizuno, F. Kurihara, T. Hayashida, K. Nakamura, K. Takada, T. Aihara, H. Sakurai, A. Matsumura, T. Sakae
    • 学会等名
      17th International Congress on Neutron Capture Therapy
    • 発表場所
      ミズーリ大学(米国)
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Computational dosimetry by Monte Carlo calculation for several BNCT facilities with new treatment planning system "Tsukuba-Plan"2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Takada, Hiroaki Kumada, Yoshinori Sakurai, Takushi Takata, Minoru Suzuki, Hideyuki Sakurai, Akira Matsumura, Takeji Sakae
    • 学会等名
      17th International Congress on Neutron Capture Therapy
    • 発表場所
      ミズーリ大学(米国)
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] BNCTにおける治療計画・線量評価 ・QA/QCの標準化について2016

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、櫻井良憲、田中浩基
    • 学会等名
      日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 筑波大学の加速器ベースBNCT用 治療装置の開発状況2016

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      東京RBC講演会
    • 発表場所
      リコッティ(茨城県東海村)
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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