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MRI誘導重粒子線治療における線量分布に与えるMRI磁場影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K07743
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
研究機関山形大学

研究代表者

岩井 岳夫  山形大学, 医学部, 教授 (30272529)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード重粒子線治療 / 炭素線治療 / 核磁気共鳴画像誘導 / モンテカルロシミュレーション / 二次粒子 / 線量分布 / MRI / 画像誘導 / 医学物理学
研究成果の概要

重粒子線治療をより強力な治療に発展させるべく、MRIガイド下での重粒子線治療実現のための粒子シミュレーション研究を実施した。使用するMRIの磁場レベルとしては、一般的なMRIの磁場である3Tおよび1.5T、開放式の0.3Tに加え、近年開発が進みつつある超低磁場の0.055Tを想定し、それぞれについて主磁場が線量分布に与える影響を明らかにした。二次電子や二次陽子は線量分布にほとんど影響を与えない。ビームは終端で磁場によりシフトするが、側方線量分布の形はほぼ影響を受けない。超低磁場MRI程度の磁場であればシフト量もごく微小であるため、既存施設との両立性の点からも実現可能性は高い。

研究成果の学術的意義や社会的意義

重粒子線治療は、本邦で年間5000人程度が受けている最先端治療であるが、画像誘導という点では光子線治療などに後れを取っている現状である。本研究は、MRIの磁場が一次炭素線二次粒子、線量分布に与える影響を初めて明らかにした学術的意義は大きい。
光子線治療では既に臨床投入されているMRI誘導が重粒子線治療にも適用されれば、重粒子線治療の精度と信頼性が著しく向上し、適用部位や照射回数減など、さまざまなメリットがもたらされ、究極のがん治療法として社会に与えるインパクトは計り知れない。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 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

    (44件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うちオープンアクセス 6件、 査読あり 5件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Error on the stopping power ratio of ERKODENT's mouthpiece for head and neck carbon ion radiotherapy treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Lee SH, Kanai T, Souda H, Miyasaka Y, Chai H, Ono T, Yamazawa Y, Suzuki K, Sato A, Katsumata M, Iwai T
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (放射線利用紹介)山形大学医学部東日本重粒子センター2022

    • 著者名/発表者名
      岩井 岳夫,想田 光,宮坂 友侑也,Lee SungHyun,柴 宏博,佐藤 啓,根本 建二,金井 貴幸,勝間田 匡
    • 雑誌名

      放射線化学

      巻: 114

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 山形大学医学部東日本重粒子センター建設の現状 (4)2022

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫, 想田 光, 金井貴幸, 宮坂友侑也, Lee Sung Hyun, 柴宏博, 勝間田匡, 佐藤啓, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
    • 雑誌名

      日本加速器学会第19回年会プロシーディングス

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a quantitative analysis method for assessing patient body surface deformation using an optical surface tracking system2022

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Sato R, Goto N, Kawamura T, Kanai T, Miyasaka Y, Lee SH, Souda H, Iwai T
    • 雑誌名

      Radiological Physics and Technology

      巻: 30 号: 4 ページ: 367-378

    • DOI

      10.1007/s12194-022-00676-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 最新重粒子線治療施設の現況2022

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫
    • 雑誌名

      エネルギーレビュー

      巻: 42 ページ: 12-15

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Rotating Gantry for Heavy-ion Therapy Mounted with Superconducting Bending and Focusing Magnets2022

    • 著者名/発表者名
      S. Takayama, T. Yazawa, M. Asano, M. Misawa, Y. Nagamoto, S. Amano, T. Orikasa, Y. Hirata, T. Kanai, H. Souda, T. Iwai
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 32 号: 6 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2022.3160973

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 山形大学医学部東日本重粒子センター建設の現状 (3)2021

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫, 想田光, 金井貴幸, 宮坂友侑也, Lee Sung Hyun, 柴宏博、勝間田匡, 佐藤 啓, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: 18 ページ: 10-12

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 重粒子線治療用シンクロトロン多段エネルギースキャンの運用実績2021

    • 著者名/発表者名
      想田光、金井貴幸、イ ソンヒョン、宮坂友侑也、岩井岳夫、盛道太郎、佐藤亜都紗、 田口貴之、菅藤洋平、勝間田匡、佐藤啓、佐藤慎哉、上野義之、根本建二
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: 18 ページ: 603-606

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 山形大学医学部東日本重粒子センターの建設2020

    • 著者名/発表者名
      想田 光、岩井 岳夫、金井 貴幸、宮坂 友侑也、佐藤 啓、根本 建二、上野 義之、嘉山 孝正
    • 雑誌名

      加速器

      巻: 17 ページ: 144-150

    • NAID

      130008101585

    • 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
  • [雑誌論文] 山形大学医学部東日本重粒子センター建設の現状(2)2020

    • 著者名/発表者名
      想田光, 金井貴幸、宮坂友侑也、岩井岳夫、根本建二、上野義之、嘉山孝正
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: 17 ページ: 235-237

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feasibility Study on an Application of Scintillation Fiber Imager to Realtime Range Monitoring System for Carbon Ion Therapy2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, K. Morimoto, S. Kurosawa, F. Tokanai, T. Umebayashi, Y. Ohashi, T. Moriya, S. Ishizawa, and M. Murata
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 24

    • DOI

      10.7566/jpscp.24.011030

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] MRI 誘導重粒子線治療における線量分布に与えるMRI 磁場影響のモンテカルロシミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      岩井 岳夫 、想田 光 、Lee Sung Hyun、 宮坂 友侑也 、 柴 宏博 、小野 拓也 、後藤 辰希
    • 学会等名
      日本量子医科学会第2回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 山形大学医学部東日本重粒子センターにおける回転ガントリーの立ち上げ2022

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫、想田 光、金井貴幸、宮坂友侑也、Lee Sung Hyun、柴宏博、勝間田匡、佐藤亜都紗、佐藤 啓、根本建二
    • 学会等名
      第18回日本粒子線治療臨床研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 山形大学医学部東日本重粒子センターにおける前立腺癌重粒子線治療の初期経験2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 啓, 矢野 菜津子, 金子 崇, 小野 崇, 川城 壮平, 原田麻由美, 赤松 妃呂子, 萩原 靖倫, 市川 真由美, 宮坂 友侑也, 岩井 岳夫, 根本 建二
    • 学会等名
      第18回日本粒子線治療臨床研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 山形大学医学部東日本重粒子センター建設の現状 (4)2022

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫, 想田 光, 金井貴幸, 宮坂友侑也, Lee Sung Hyun, 柴宏博, 勝間田匡, 佐藤啓, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
    • 学会等名
      日本加速器学会第19回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 粒子線がん治療時のシンチレーター型リアルタイム線モニタの開発:飛程検証のためのファイバー検出器の基礎特性と陽子線のトラッキングについて2022

    • 著者名/発表者名
      神長 摩菜美, 高橋 貫太, 森本 幸司, 岩井 岳夫, 黒澤 俊介, 門叶 冬樹
    • 学会等名
      応用物理学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 粒子線がん治療時のシンチレータ型リアルタイム線量モニタの開発Ⅰ:飛程検証のためのファイバー検出器の基礎特性2022

    • 著者名/発表者名
      神長 摩菜美, 高橋 貫太, 森本 幸司, 岩井 岳夫, 黒澤 俊介, 門叶 冬樹
    • 学会等名
      第59回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 粒子線がん治療時シンチレータ型リアルタイム線量モニタの開発II:二次粒子検出のための波形分別2022

    • 著者名/発表者名
      高橋 貫太, 森本 幸司, 岩井 岳夫, 門叶 冬樹, 黒澤 俊介, 神長 摩菜美
    • 学会等名
      第59回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Clinical commissioning of Carbon Ion Therapy System at East Japan Heavy Ion Center, Faculty of Medicine, Yamagata University2022

    • 著者名/発表者名
      Iwai T, Souda H, Kanai T, Miyasaka Y, Lee SH, Chai H, Katsumata M, Sato A, Sato H, Nemoto K
    • 学会等名
      The 2nd Annual Conference of the Asia-Oceania Particle Therapy Co-operative Group
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two years' experience with Toshiba carbon ion therapy system2022

    • 著者名/発表者名
      Iwai T
    • 学会等名
      The 2nd Annual Conference of the Asia-Oceania Particle Therapy Co-operative Group
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 山形大学医学部における重粒子線治療2022

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫
    • 学会等名
      第23回AMSシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重粒子線治療用回転ガントリー照射装置のコミッショニング2022

    • 著者名/発表者名
      想田光, 金井貴幸, イソンヒョン, 宮坂友侑也, 柴宏博, 岩井岳夫, 勝間田匡, 金子崇, 小野崇, 川城壮平, 赤松妃呂子, 萩原靖倫, 佐藤啓, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] IMRTによる胸壁照射時の呼吸性移動対策治療計画手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      小野拓也、宮坂友侑也、柴宏博、金井貴幸、想田光、李聖賢、赤松妃呂子、佐藤啓、岩井岳夫
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 患者横断面線量分布の調整を可能とする新たな小線源治療用アプリケータの開発2022

    • 著者名/発表者名
      宮坂友侑也、柴宏博、金井貴幸、想田光、李聖賢、佐藤啓、岩井岳夫
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第35回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 粒子線治療装置運転・維持管理データベース PT-DOM の開発2022

    • 著者名/発表者名
      想田光, 金井貴幸, Sun Hyun Lee, 宮坂友侑也, 柴宏博, 岩井岳夫, 菅藤洋平, 盛道太郎, 佐藤亜都紗, 田口貴之, 大内章央, 勝間田匡, 佐藤啓, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
    • 学会等名
      日本加速器学会第19回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Calculation of radiation dose from kilovoltage X-ray imaging in carbon ion radiotherapy using ICRP110 phantom and Monte Carlo simulation at East Japan Heavy Ion Center2022

    • 著者名/発表者名
      Sung Hyun Lee, Takayuki Kanai, Hikaru Souda, Yuya Miyasaka, Hongbo Chai, Yoshifumi Yamazawa, Koji Suzuki, Takeo Iwai
    • 学会等名
      日本医学物理学会 第124回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of Beam Axis Correction Method with Position Feedback System2022

    • 著者名/発表者名
      Souda H, Lee SH, Kanai T, Miyasaka Y, Chai H, Iwai T, Ouchi F, Sei M, Sato A, Taguchi T, Kanto Y, KatsumataM, Sato H, Sato S, Ueno Y, Nemoto K
    • 学会等名
      日本医学物理学会第123回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Range Uncertainties for MRI-only Treatment Planning with Convolutional Neural Network in Particle Therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Kanai T, Arai S, Miyasaka Y, Souda H, Lee SH, Chai H, Iwai T, Nemoto K
    • 学会等名
      日本医学物理学会第123回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 粒子線治療における飛程検証のための シンチレーションファイバー検出器の開発2022

    • 著者名/発表者名
      神長 摩菜美,高橋 貫太,森本 幸司, 岩井 岳夫, 黒澤 俊介, 門叶 冬樹
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Updated Status of East Japan Heavy Ion Center, Faculty of Medicine, Yamagata University2021

    • 著者名/発表者名
      Takeo Iwai, Hikaru Souda, Takayuki Kanai, Yuya Miyasaka, Sung Hyun Lee, Masashi Katsumata, Hiraku Sato, Shinya Sato, Yoshiyuki Ueno, Kenji Nemoto
    • 学会等名
      59th meeting of Particle Therapy Cooperative Group (PTCOG)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 山形大学医学部 東日本重粒子センターにおけるクリニカルコミッショニングと装置の状況2021

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫, 想田 光, 金井貴幸, 宮坂友侑也, Lee Sung Hyun, 柴 宏博, 鈴木幸司, 山澤喜文, 勝間田匡, 佐藤 啓, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
    • 学会等名
      第1回日本量子医科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of East Japan Heavy Ion Center, Faculty of Medicine, Yamagata University2021

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, H. Souda, T. Kanai, Y. Miyasaka, S.H. Lee, M. Katsumata, H. Sato, S. Sato, Y. Ueno, T. Kayama and K. Nemoto
    • 学会等名
      第121回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 山形大学医学部東日本重粒子センターにおける重粒子線治療2021

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫, 想田 光, 金井貴幸, Lee Sung Hyun, 宮坂友侑也, 鈴木幸司, 山澤喜文, 勝間田匡, 佐藤 啓, 萩原靖倫, 川城壮平, 小野 崇, 金子 崇, 佐藤慎哉, 上野義之, 根本建二
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第34回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 山形大学医学部東日本重粒子センター開院1年目の現状2021

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫、佐藤 啓、市川真由美、萩原靖倫、赤松妃呂子、川城壮平、小野 崇、山田真義、金子 崇、矢野菜津子、植松 健、想田 光、金井貴幸、宮坂友侑也、Lee Sung Hyun、柴宏博、鈴木幸司、山澤喜文、佐藤慎哉、上野義之、根本建二
    • 学会等名
      第17回日本粒子線治療臨床研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Current Status of East Japan Heavy Ion Center, Faculty of Medicine, Yamagata University2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, H. Souda, T. Kanai, Y. Miyasaka, S. Kawashiro, K. Nemoto, H. Yamashita, T. Kayama
    • 学会等名
      PTCOG ONLINE
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 山形大学医学部東日本重粒子センター建設の現状(2)2020

    • 著者名/発表者名
      想田光, 金井貴幸, 宮坂友侑也, 家子義朗, 岩井岳夫, 根本建二, 山下英俊, 嘉山孝正
    • 学会等名
      第17回日本加速器学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Shielding Calculation and Energy Saving in Yamagata University2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai
    • 学会等名
      Yonsei Cancer Center-QST Joint Symposium on Carbon Ion Therapy
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current Status of East Japan Heavy Ion Center, Faculty of Medicine, Yamagata University2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, H. Souda, T. Kanai, Y. Miyasaka, Y. Ieko, M. Harada, K. Nemoto, H. Yamashita and T. Kayama
    • 学会等名
      The 1st annual conference of the Asia-Oceania Particle Therapy Co-operative Group
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current Status and Future Prospects of Carbon-Ion Therapy Facility Project of Yamagata University2019

    • 著者名/発表者名
      Ieko Y, Iwai T, Nemoto K, Suzuki K, Kanai T, Miyasaka Y, Harada M, Yamashita H, Kubota I, Kayama T
    • 学会等名
      58th Annual Conference of the Particle Therapy Co-operative Group
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of Compact Heavy Ion Medical Accelerator with a Superconducting Rotating Gantry2019

    • 著者名/発表者名
      Souda H, Kanai T, Ieko Y, Miyasaka Y, Iwai T, Nemoto K, Yamashita H, Kayama T
    • 学会等名
      Accelerator Reliability Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 山形大学医学部東日本重粒子センター建設の現状2019

    • 著者名/発表者名
      想田光、金井貴幸、宮坂友侑也、家子義朗、岩井岳夫、根本建二、山下英俊*、嘉山孝正
    • 学会等名
      第16回日本加速器学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 山形大学医学部東日本重粒子センターの現状と展望2019

    • 著者名/発表者名
      金井貴幸、岩井岳夫、根本建二、川城壮平、鈴木幸司、山下英俊、久保田功、嘉山孝正
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第32回学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] PHITSで評価した炭素線ビームから発生する二次粒子挙動及び線量分布に対するMRI磁場の影響2019

    • 著者名/発表者名
      後藤辰希, 岩井岳夫, 佐藤達彦
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年春の年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 核磁気共鳴画像誘導粒子線治療における線量分布への磁場影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      岩井岳夫, 角田紫音, 後藤辰希, 門叶冬樹, 佐藤達彦
    • 学会等名
      第56回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 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: 2024-01-30  

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