| 研究課題/領域番号 |
19K10373
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57060:外科系歯学関連
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| 研究機関 | 大阪歯科大学 |
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研究代表者 |
秋山 広徳 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (20448111)
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| 研究分担者 |
吉田 謙 関西医科大学, 医学部, 准教授 (10463291)
山崎 秀哉 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263)
隅田 伊織 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (10425431)
門前 一 近畿大学, 医学部, 准教授 (10611593)
清水谷 公成 大阪歯科大学, 歯学部, 名誉教授 (80121820)
武中 正 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80626771)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 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)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 舌癌小線源治療 / 口腔下顎骨ファントム / リアルサイズ / 放射線等価 / Virtual Reality / 触覚認識 / 放射線等価口腔下顎骨ファントム / Augumented Reality / 舌癌 / 高線量率組織内照射 / ファントム / 口腔・下顎骨 / 組織内照射 / 線量実測 / 不均質補正 / 口腔癌 / 小線源治療 / ３Dプリンタ / ゲル線量計 / 下顎骨遮蔽材 / 不均質補正線量計算 / 個別化治療 / 口腔内環境 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
舌癌小線源治療では、医師は意図した線量を治療装置に投与線量として入力する。装置は治療時間などを計算し、照射する。しかしこの計算には、多様な口腔内環境は無視される。つまり医師が意図した線量が照射されず、防護すべき下顎骨の被曝量も不明である。本研究では、口腔内環境を再現したファントムで、高密度物質の影響が考慮できる次世代ソフトウェアにより真の線量を計算する。さらに、3次元測定が可能なゲル線量計の実測結果と照合し、ソフトの精度検証を行う。これにより、多様な口腔内環境に応じて、下顎骨被曝量を最小にしつつ医師の意図した線量が照射されるような、個別化線量投与法をシミュレートする。
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| 研究実績の概要 |
1.３Dプリンタによる、リアルサイズ放射線等価口腔下顎骨ファントムが完成した。
昨年度までに完成させた、3Dプリンタによる、放射線等価リアルサイズ下顎骨ファントムに、舌から口腔底を付与し、最終的な３Dプリンタによる、リアルサイズ放射線等価口腔下顎骨ファントムを完成させた。舌の付与にあたっては、人体の舌のCT値に近い値となるように組成を工夫した材料を開発した。また舌から口腔底にかけても同様の材料で満たした。これにより、実際の刺入をシミュレートとすることが可能なファントムが完成した。
このファントムに各種補綴物を装着し、実際の刺入を行ことにより、不均質補正を考慮した線量分布図を作成できる。
2.触覚認識型Virtual Reality (VR)シミュレーションシステムのプロトタイプを開発した。
昨年度までに作製した、放射線等価リアルサイズ下顎骨ファントムによるVRであるが、触覚情報が無い。実際の刺入においては、ニードルと、腫瘍や正常組織が接触した際の手指に伝わる触覚により、ニードルの方向をコントロールする。しかし、現状のVRよる刺入ではこれができない。すなわち、空を切るような刺入となり正確性が担保されない。そこで、単なるVRではなく、腫瘍や、骨、筋、リンパ節、皮膚など、各種人体組織と、ニードルが接触あるいは、衝突した際の間隔を手指に伝えることが可能なシステムのプロトタイプを開発した。これをもとに、誰もがより実際に近い状態でのシミュレーションが可能となることが期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
触覚認識型Virtual Realityを完成させるには、実際の刺入時の間隔を客観的に数値可する必要がある。その客観性の確保の手法に時間を要しているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
触覚認識型VRシステムの完成を目指す。
さらに、同システムでの線量分布を仮想空間で作成するために、作製した３Dプリンタによる、リアルサイズ放射線等価口腔下顎骨ファントムで実際の刺入を行い、刺入に応じた線量計算を行う。
これにより、VR空間での刺入に対応した線量分布図の作成を目指す。
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