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実用化に向けた高線量率小線源治療におけるポリマーゲル線量計の測定技術の確立と応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K07769
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
研究機関北里大学

研究代表者

渡邉 祐介  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (90582742)

研究分担者 五味 勉  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (10458747)
林 慎一郎  広島国際大学, 保健医療学部, 教授 (20238108)
前山 拓哉  北里大学, 理学部, 助教 (70612125)
水上 慎也  北里大学, 医療衛生学部, 助教 (80759340)
村石 浩  北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (00365181)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードポリマーゲル線量計 / 高線量率小線源治療 / 3次元線量分布 / 放射線計測 / 品質管理 / Ir-192線源 / 3次元線量分布 / 三次元線量分布 / 品質保証 / MRI
研究成果の概要

高線量率小線源治療 (HDR-BT)は、体内への密封放射性同位元素(線源)の移送位置を立体的に決定し、急峻な線量勾配である複雑な線量分布形状にて照射が行われる。そのため、3次元線量データを測定できる統合線量計が求められている。本研究では、ポリマーゲル線量計を利用してIr-192線源を使用したHDR-BTの3次元線量分布の測定法を確立し、臨床で実際に行われている治療プランによる総合的な検証法と線源移送精度検証に成功した。HDR-BTの3次元線量分布検証におけるポリマーゲル線量計の可能性を示唆する有意な結果を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、高線量率小線源治療(HDR-BT)は、複雑な治療プランによる線源移送が可能となった。一方で,ヒューマンエラーや装置の誤作動のリスク管理はより重要となった.線量分布検証には電離箱線量計やフィルムが使用されているが、ポイントまたは2次元での線量分布測定に制限される。本研究では、HDR-BTの線量分布に対するポリマーゲル線量計の基礎特性を詳細に評価し、使用法を確立することに成功した。ポリマーゲル線量計は、HDR-BTの特徴に対応して簡便で正確に実施でき、臨床現場のマンパワーと費用の課題を解決できる有用な測定ツールとして期待できる。

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

    (40件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 高線量率密封小線源治療における3次元ゲル線量計の有用性2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉祐介
    • 雑誌名

      放射線化学

      巻: 113 ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dosimetry in high-dose-rate brachytherapy with a radio-fluorogenic gel dosimeter2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue K.、Watanabe Y.、Maeyama T.、Mizukami S.、Hayashi S.、Terazaki T.、Muraishi H.、Gomi T.、Shimono T.
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2167 号: 1 ページ: 012032-012032

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2167/1/012032

    • 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] Improvement of light stability of DHR123 radio fluorogenic nano clay gel dosimeter by incorporating a new dispersant2021

    • 著者名/発表者名
      Maeyama Takuya、Yoshida Kazuki、Watanabe Yusuke、Inui Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: 418 ページ: 113423-113423

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2021.113423

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Verification of dose distribution in high-dose-rate brachytherapy using a nanoclay-based radio-fluorogenic gel dosimeter2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yusuke、Maeyama Takuya、Mochizuki Anri、Mizukami Shinya、Hayashi Shin-ichiro、Terazaki Tsuyoshi、Muraishi Hiroshi、Takei Hideyuki、Gomi Tsutomu、Shimono Tetsunori
    • 雑誌名

      Physics in Medicine & Biology

      巻: 65 号: 17 ページ: 175008-175008

    • DOI

      10.1088/1361-6560/ab98d2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensitivity enhancement of DHR123 radio-fluorogenic nano clay gel dosimeter by incorporating surfactants and halogenides2020

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki A, Maeyama T, Watanabe Y, Mizukami S.
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 48 ページ: 28798-28798

    • DOI

      10.1039/d0ra02717k

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] End-to-end delivery quality assurance of computed tomography-based high-dose-rate brachytherapy using a gel dosimeter2020

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Hidenobu、Watanabe Yusuke、Mizukami Shinya、Maeyama Takuya、Terazaki Tsuyoshi、Uehara Ryuzo、Akimoto Tetsuo
    • 雑誌名

      Brachytherapy

      巻: - 号: 3 ページ: 362-371

    • DOI

      10.1016/j.brachy.2020.02.002

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dose-rate-independent and diffusion-free nanoclay-based radio-fluorogenic gel dosimeter2019

    • 著者名/発表者名
      Maeyama T, Kato A, Mochizuki A, Sato N, Watanabe Y, Mizukami S
    • 雑誌名

      Sens Actuators A-Phys

      巻: 298 ページ: 111435-111435

    • DOI

      10.1016/j.sna.2019.06.015

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dose distribution verification in high-dose-rate brachytherapy using a highly sensitive normoxic N-vinylpyrrolidone polymer gel dosimeter2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yusuke、Mizukami Shinya、Eguchi Kou、Maeyama Takuya、Hayashi Shin-ichiro、Muraishi Hiroshi、Terazaki Tsuyoshi、Gomi Tsutomu
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 57 ページ: 72-79

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2018.12.007

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Usefulness of a nanoclay-based radiofluorogenic gel dosimetry for quality assurance of high-dose-rate brachytherapy2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Watanabe Y, Maeyama T, Mochizuki A, Mizukami S, Hayashi S, Terazaki T, Muraishi H, Gomi T, Shimono T
    • 学会等名
      International Conference on 3D and advanced dosimetry (IC3DDose)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高線量率小線源治療におけるポリマーゲル線量計の最適なキャリブレーション法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉祐介, 前山拓哉,水上慎也,林慎一郎,井上幹太, 室橋 昂希, 沼田 春輝, 村石 浩,五味 勉
    • 学会等名
      第10回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 3次元蛍光断層スキャナの基礎特性の評価と高線量率小線源治療への応用2021

    • 著者名/発表者名
      井上幹太, 渡邉祐介, 前山拓哉, 村石浩, 小林直貴, 水野友慎
    • 学会等名
      第10回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 3D蛍光断層撮影スキャナの開発~光安定性向上による蛍光強度分布測定の改善~2021

    • 著者名/発表者名
      井上幹太, 渡邉祐介, 前山拓哉, 吉田和輝, 村石浩, 水上慎也, 下野哲範
    • 学会等名
      第49回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 3D蛍光断層撮影スキャナの開発~シリアル通信による自動収集システムの構築~2021

    • 著者名/発表者名
      井上幹太, 渡邉祐介, 前山拓哉, 吉田和輝, 村石浩, 水上慎也, 下野哲範
    • 学会等名
      第77回日本放射線技術学会総会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 標的が存在するポリマーゲル線量計の開発に関する初期検討2020

    • 著者名/発表者名
      相曾莉茄, 渡邉祐介, 前山拓哉, 水上慎也, 轟辰也, 井上幹太, 坂巻香甫, 高柳汐里, 工藤佳宏.
    • 学会等名
      第9回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D蛍光断層スキャナ開発の初期検討2020

    • 著者名/発表者名
      井上幹太, 渡邉祐介, 前山拓哉, 吉田和輝, 村石浩, 水上慎也, 大内結希乃, 金子睦美, 下野哲範
    • 学会等名
      第9回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光ゲル線量計の光安定性の評価と新規分散剤の検討2020

    • 著者名/発表者名
      吉田和輝, 前山拓哉, 渡邉祐介, 水上慎也
    • 学会等名
      第9回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノコンポジットフリッケゲル線量計のMRI三次元線量データ取得の試み2020

    • 著者名/発表者名
      溝口孝大, 橋本健人, 阿部澄絵, 岩澤星弥, 綿貫陸, 中村美葉, 水上慎也, 渡邉祐介, 福西暢尚, 石川顕一, 福田茂一, 前山拓哉
    • 学会等名
      第9回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高線量率小線源治療における蛍光ゲル線量計を用いた線量分布測定2020

    • 著者名/発表者名
      井上幹太, 渡邉祐介, 前山拓哉, 水上慎也, 寺崎剛史, 林慎一郎, 村石浩, 五味勉, 下野哲範
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] EBT3フィルムとVIPETゲル線量計の精度検証2020

    • 著者名/発表者名
      橘英伸, 橘理絵, 渡邉祐介, 前山拓哉, 水上慎也, 白石貴博, 遠山尚紀, 小玉卓史, 幡野和男
    • 学会等名
      第119回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 色素ゲル線量計による高線量率小線源治療の線量分布測定に関する基礎的検討2020

    • 著者名/発表者名
      井上幹太, 渡邉祐介, 五東弘昭, 林和哉, 寺崎剛史, 前山拓哉, 下野哲範
    • 学会等名
      第76回日本放射線技術学会総会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Source position verification in high-dose-rate brachytherapy using polymer gel dosimeter2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Y, Mizukami S, Maeyama T, Terazaki T, Tachibana H, Hayashi S, Takei H, Muraishi H, Gomi T, Shimono T
    • 学会等名
      19th Asia-Oceania Congress of Medical Physics (AOCMP)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanoclay gel-based radio-fluorogenic gel dosimeters using Dihydrorhodamine 1232019

    • 著者名/発表者名
      Maeyama T, Kato A, Mochizuki A, Watanabe Y, Mizukami S
    • 学会等名
      International Congress of Radiation Research (ICRR) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Error detection in End-To-End test for CT-based HDR brachytherapy using a normoxic N-Vinylpyrrolidone polymer gel dosimeter2019

    • 著者名/発表者名
      Tachibana H, Watanabe Y, Mizukami S, Maeyama T, Terazaki T, Uehara R, Akimoto T
    • 学会等名
      American Association of Physicists in Medicine (AAPM) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of beam quality on three-dimensional dose distribution evaluation using a normoxic N-vinylpyrrolidone-based polymer gel for HDR brachytherapy2019

    • 著者名/発表者名
      Itano M, Watanabe Y, Mizukami S, Maeyama T, Terazaki T, Uehara R, Tachibana H
    • 学会等名
      American Association of Physicists in Medicine (AAPM) 2019
    • 関連する報告書
      2019 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高感度化による線量不確かさと線量分解能の改善2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉祐介, 水上慎也, 前山拓哉, 橘英伸, 林慎一郎, 寺崎剛史, 板野正信, 上原隆三, 村石浩, 五味勉, 下野哲範
    • 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] 高線量率小線源治療におけるポリマーゲル線量計を用いた線源停留位置の検証2019

    • 著者名/発表者名
      寺﨑剛史, 渡邉祐介, 水上慎也, 前山拓哉, 橘英伸, 林慎一郎, 板野正信, 上原隆三, 村石浩, 五味勉, 下野哲範
    • 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] ゲル線量計を用いた画像誘導密封小線源治療End-to-End試験におけるエラー検出の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      橘英伸, 渡邉祐介, 水上慎也, 前山拓哉, 寺崎剛史, 上原隆三, 秋元哲夫
    • 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] ゲル線量計スキャナーとしてのX線CTの画質改善の基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      上原隆三, 橘英伸, 渡邉祐介, 水上慎也, 前山拓哉, 寺崎剛史, 秋元哲夫
    • 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] 高線量率小線源治療におけるゲル線量計の異なる線質の変換テーブルの線量分布への影響2019

    • 著者名/発表者名
      板野正信, 渡邉祐介, 水上慎也, 前山拓哉, 寺崎剛史, 上原隆三, 橘英伸
    • 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] ポリマーゲル線量計の輸送による線量応答特性への影響2019

    • 著者名/発表者名
      井上幹太, 渡邉祐介, 水上慎也, 前山拓哉, 橘英伸, 林慎一郎, 寺崎剛史, 板野正信, 上原隆三, 村石浩, 五味勉, 下野哲範
    • 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] 高線量率小線源治療における蛍光ゲル線量計による線量分布測定の初期検討2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉祐介, 前山拓哉, 望月杏莉, 寺崎剛史, 水上慎也, 清水大地, 志賀伊吹, 武田小瑚, 森瑞喜
    • 学会等名
      第8回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 192Ir線源停留位置の精度管理におけるポリマーゲル線量計の有用性2019

    • 著者名/発表者名
      寺﨑剛史, 渡邉祐介, 水上慎也, 前山拓哉, 橘英伸, 林慎一郎, 板野正信, 上原隆三, 村石浩, 五味勉, 下野哲範
    • 学会等名
      第8回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 包括的なゲルドシメトリ体制の確立2019

    • 著者名/発表者名
      橘英伸, 橘理絵, 渡邉祐介, 前山拓哉, 水上慎也, 三浦季子, 上間亜紗果, 加藤由佳, 石垣絢子, 長田燎平, 飯嶋亮平, 中村彩花, 白石貴博, 遠山尚紀, 小玉卓史, 幡野和男
    • 学会等名
      第8回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高線量率小線源治療におけるDeformable gel dosimetryの初期検討2019

    • 著者名/発表者名
      笠井勇作, 渡邉祐介, 水上慎也, 前山拓哉, 寺崎剛史, 林慎一郎
    • 学会等名
      第8回3次元ゲル線量計研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジヒドロローダミン6Gと123蛍光ゲル線量計の増感剤・界面活性剤の影響2019

    • 著者名/発表者名
      望月杏莉, 前山拓哉, 渡邉祐介, 水上慎也
    • 学会等名
      第62回放射線科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高線量率小線源治療における高感度VIPETゲル線量計を用いた線量分布検証2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉祐介, 江口昂, 水上慎也, 前山拓哉, 林慎一郎, 村石浩, 寺崎剛史, 五味勉
    • 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] A verification of high-dose-rate brachytherapy dose distributions for prostate cancer with a VIPET polymer gel dosimeter2018

    • 著者名/発表者名
      Eguchi K, Watanabe Y, Mizukami S, Maeyama T, Hayashi S, Gomi T
    • 学会等名
      American Association of Physicists in Medicine 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリマーゲル線量計を用いた高線量率192Ir線源周囲の線量分布測定2018

    • 著者名/発表者名
      江口昂,渡邉祐介,水上慎也,前山拓哉,林慎一郎,寺崎剛史,首藤宣昭,五味勉
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会小線源部会第20回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 放射線治療 基礎知識図解ノート 第2版2021

    • 著者名/発表者名
      榮武二,櫻井英幸(監修),磯辺智範,佐藤英介(編集),渡邉祐介(分担)
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      金原出版株式会社
    • ISBN
      9784307071178
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 放射線線量測定用ゲル線量計2020

    • 発明者名
      渡邉祐介、前山拓哉、水上慎也、工藤佳宏
    • 権利者名
      学校法人北里研究所、日産化学株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 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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