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ポリマーゲル線量計を用いた人体リアルファントムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K07722
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関茨城県立医療大学

研究代表者

藤崎 達也  茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (00285058)

研究分担者 阿部 慎司  茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (00274978)
布施 拓  茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助教 (10712648)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード放射線治療 / ポリマーゲル線量計 / 人体ファントム / アガロース / 塩化マグネシウム / 温度特性 / 高精度放射線治療 / 生体内線量測定 / 医学物理 / ファントム / 3次元線量検証
研究成果の概要

組織等価性と線量計測の機能を有するポリマーゲル線量計を用いて人体リアルファントム、とくに、頭頸部放射線治療において口腔内固定と生体内線量測定を可能なマウスピース型ファントムを開発した。
マウスピース型ファントムは、ゼラチンよりも融点の高いアガロースを添加して形状を安定させ、口腔内の親和性と体温に耐える強度はCT画像と強度テストを行い、線量応答についても評価した。
その結果、適量のアガロースはファントムの強度を維持し体温での溶解を防止した。また、ファントムの線量応答は、頭頸部放射線治療の処方線量レベルで口腔内線量測定により三次元線量分布を取得できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

頭頸部放射線治療で歯科用合金から生じる散乱線は治療計画装置での評価が困難であることから、マウスピース用いても口腔粘膜炎を憎悪させる現状がある。ポリマーゲル線量計は生体等価や三次元計測という特長を有するが、これまでポリマーゲルの固形化と放射線に対する線量応答(感度不足)の課題していた。そこで、ポリマーゲルを2倍超の線量感度をもち固定化することに成功し、生体内の温度変化に対して正確に線量評価できるマウスピース型ファントムを開発した。頭頸部放射線治療時に口腔内スペーサーとして使用することで、従来困難であった口腔内の三次元線量評価と口腔粘膜炎の防止が可能なことを示した。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Determination of scaling factors for a new plastic phantom at 6?15?MeV electron beams2022

    • 著者名/発表者名
      Fuse Hiraku、Hanada Koichi、Fujisaki Tatsuya、Yasue Kenji、Tomita Fumihiro、Abe Shinji
    • 雑誌名

      Radiation Physics and Chemistry

      巻: 193 ページ: 109994-109994

    • DOI

      10.1016/j.radphyschem.2022.109994

    • 関連する報告書
      2021 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] Mouthpiece Polymer-Gel Dosimeter for In Vivo Oral Dosimetry During Head and Neck Radiotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Fuse, Satroshi Oyama, Tatsuya Fujisaki, Kenji Yasue, Koichi Hanada, Fumihiro Tomita, Shinji Abe
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 154 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantification of the temperature equilibrium time of the cavity in parallel-plate-type ionization chambers by thermal analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Fuse Hiraku、Hirota Soma、Fujisaki Tatsuya、Abe Shinji、Yasue Kenji、Hanada Koichi、Tomita Fumihiro
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 62 号: 5 ページ: 841-845

    • DOI

      10.1093/jrr/rrab073

    • 関連する報告書
      2021 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] Investigation of fiducial marker recognition possibility by water equivalent length in real-time tracking radiotherapy2021

    • 著者名/発表者名
      Yasue Kenji、Fuse Hiraku、Asano Yuto、Kato Miho、Shinoda Kazuya、Ikoma Hideaki、Fujisaki Tatsuya、Tamaki Yoshio
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiology

      巻: 40 号: 3 ページ: 318-325

    • DOI

      10.1007/s11604-021-01207-4

    • NAID

      210000173668

    • 関連する報告書
      2021 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] Quantitative analysis of the intra-beam respiratory motion with baseline drift for respiratory-gating lung stereotactic body radiation therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Yasue Kenji、Fuse Hiraku、Oyama Satoshi、Hanada Koichi、Shinoda Kazuya、Ikoma Hideaki、Fujisaki Tatsuya、Tamaki Yoshio
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 63 号: 1 ページ: 137-147

    • DOI

      10.1093/jrr/rrab098

    • 関連する報告書
      2021 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] Quantifying temperature-equilibrium time using temperature analysis inside a Farmer ionization chamber2020

    • 著者名/発表者名
      Fuse Hiraku、Fujisaki Tatsuya、Abe Shinji、Yasue Kenji、Oyama Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 61 号: 5 ページ: 712-717

    • DOI

      10.1093/jrr/rraa045

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Design and characteristics of an agar additive polymer gel dosimeter2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Fuse, Satoshi Oyama, Kenji Yasue, Shotaro Ito, Tomoaki Sato, Tatsuya Fujisaki, Shinji Abe, Katsuhiko Oyama, Akiyoshi Suzuki, Tomoyuki Yoshizawa, Yuiko Kitajima
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 151 ページ: 62-66

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2019.04.038

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quantification of Temperature Equilibrium Time by Thermal Analysis of a Water Equivalent Phantom2021

    • 著者名/発表者名
      Fuse H, Yamaguchi M, Fujisaki T, Abe S, Yasue K, Hanada K
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of the Fiducial Marker Recognition by Body Thickness Using Real-Time. Tumor Tracking Radiation Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Yasue K, Fuse H, Shinoda K, Nitta K, Kato M, Asano Y, Ikoma H, Fujisaki T, Tamaki Y
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of Depth and Fluence Scaling Factors for a New Solid Phantom in High-Energy Electron Beams Using Monte Carlo Simulations2021

    • 著者名/発表者名
      Hanada K, Fuse H, Yasue K, Fujisaki T, Tomita F
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Fundamental Study of the Monte Carlo Verification System for Brachy Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Tomita F, Fuse H, Fujisaki T, Yasue K, Hanada K
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study of the dose distribution in the phase and amplitude gating lung SBRT with the baseline shift2021

    • 著者名/発表者名
      Yasue K, Fuse H, Oyama S, Hanada K, Shinoda K, Ikoma H, Fujisaki T, Tamaki Y
    • 学会等名
      The 121th Meeting of Japan Society of Medical Physics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of scaling factors of a newly water-equivalent phantom for electron beam using Monte Carlo simulation2021

    • 著者名/発表者名
      Hanada K, Fuse H, Yasue K, Fujisaki T, Tomita F
    • 学会等名
      The 121th Meeting of Japan Society of Medical Physics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of remote treatment planning system using monte carlo simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Fuse H, Yasue K, Oyama S, Fujisaki T, Abe S.
    • 学会等名
      第118回日本医学物理学会学術大会(福井)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリマーゲルを用いた口腔内線量評価ツールの作製および基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      大山 哲史, 布施 拓, 安江 憲治, 藤崎 達也, 阿部 慎司
    • 学会等名
      第47回日本放射線技術学会秋季学術大会(大阪)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 前立腺がん強度変調放射線治療においてリスク臓器の体積変化と線量分布に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      根本 善誉, 鈴木 清剛, 白井 明日香, 黒沼 真由美, 荒木 貴久, 瀬谷 善恭, 池田 一, 三橋 紀夫, 布施 拓, 藤崎 達也
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第32回学術大会(名古屋)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Study of in vivo dosimetry using polymer gel dosimeter2018

    • 著者名/発表者名
      Fuse H, Oyama S, Yasue K, Abe S, Fujisaki T
    • 学会等名
      The 115th Meeting of Japan Society of Medical Physics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリマーゲル線量計の硬度および透明性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      大山 哲史,布施 拓,伊東 翔太郎,佐藤 智亮,安江 憲治,藤崎 達也,大山 勝彦,鈴木 昭義
    • 学会等名
      第15回茨城放射線腫瘍研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 寒天を添加したポリマーゲル線量計の線量応答と線量分布の検討2018

    • 著者名/発表者名
      大山哲史、布施拓、安江憲治、大久保樹、桑久保大樹、藤崎達也、阿部慎司
    • 学会等名
      第46回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 寒天を使用したポリマーゲル線量計に対するアミノ酸の影響2018

    • 著者名/発表者名
      大山哲史、布施拓、安江憲治、桑久保大樹、大久保樹、藤﨑達也、阿部 慎司
    • 学会等名
      第116回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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