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確率論的LQモデルによる放射線治療効果予測法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K10464
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線科学
研究機関北海道大学

研究代表者

鬼丸 力也  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (80374461)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードLQ model / 確率 / 放射線治療 / 不均一線量分布 / 局所制御率 / シミュレーション / 乱数 / 放射線腫瘍学 / Linear Quadratic model / 確率分布 / 確率論 / LQモデル / 効果予測
研究成果の概要

本研究では不均一線量分布における放射線治療後の腫瘍制御率(Tumor Control Probability、TCP)を計算する手法として、乱数を用いたコンピューターシミュレーションで放射線照射後の生存細胞数を数え上げるrandom variable (RV) approachを開発した。
毎回の照射後の細胞生存率の分散の影響を考えたところ、分散が大きくなるにつれて局所制御率が悪くなることが判明した。この影響は照射後の細胞生存率が毎回の照射で変化することを仮定すると小さくなった。
不均一線量分布のTCPを計算し、RV approachが不均一線量分布でも適切にTCPを算出できることも確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の放射線治療では強度変調放射線治療や定位放射線治療が普及している。従来の放射線治療では腫瘍内部の線量の違いは大きくなく、ほぼ均一に照射されていた。近年普及した強度変調放射線治療や定位放射線治療では腫瘍内部の線量は従来の放射線治療と比較して差が大きく、従来の放射線治療の効果予測法とは異なる効果予測法の開発が望まれていた。
本研究では放射線治療中の細胞生存率を変化させたり、線量分布が不均一であったりといった状況でも放射線治療後の腫瘍制御率を計算する手法を開発した。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Preliminary Study of Cell Survival Modelling Considering Stochastic Fluctuations in Cell Survival Rates During Radiation Therapy2018

    • 著者名/発表者名
      Onimaru R.、Mori T.、Yasuda K.、Shirato H.
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics

      巻: 102 号: 3 ページ: e338-e339

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2018.07.1035

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 不均一線量分布(不均一照射後生存確率)における局所制御率算出の試み2019

    • 著者名/発表者名
      鬼丸力也、安田耕一、森崇、白土博樹
    • 学会等名
      第32回日本放射線腫瘍学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Preliminary Study of Cell Survival Modelling Considering Stochastic Fluctuations in Cell Survival Rates During Radiation Therapy2018

    • 著者名/発表者名
      Onimaru R, Mori T, Yasuda K, Shirato H.
    • 学会等名
      American Society for Radiation Oncology (ASTRO) 60th Annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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