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中性子捕捉療法の治療計画に精密モンテカルロ評価を実現する境界面関数モデル法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20591487
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 放射線科学
研究機関筑波大学

研究代表者

熊田 博明  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 准教授 (30354913)

研究分担者 山本 哲哉  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (30375505)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010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)
2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード放射線医療物理学 / 中性子捕捉療法 / 治療計画 / 線量評価 / アルゴリズム / モンテカルロ / シミュレーション / BNCT / モンテカルロ輸送計算 / 粒子線治療
研究概要

放射線治療の治療計画において、高精度な線量評価が可能な次世代の評価技術であるモンテカルロ線量評価について、人体の計算モデルに対する新しいモデリング手法:マルチステップ・ラティス・ボクセル法を開発した。この手法を用いることで計算精度を高精度化しつつ、計算速度を約2倍に高速化することが可能となった。本研究結果を踏まえ、本手法の特許を出願した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (23件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Multistept Lattice Voxel method utilizing lattice function for Monte-Carlo treatment planning with pixel based voxel model2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Nakamura, T.Sakae, H.Sakurai, K.Ono, A.Matsumura
    • 雑誌名

      Appl. Radiat.Isot. (In-Press)

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the efficient modeling method with complicated human geometry for Monte-Carlo treatment planning system2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Sakae, A.Matsumura, T.Nakamura, K.Ono
    • 雑誌名

      Progress in Nuclear Science and Technology (In-Press)

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of the multi-modal Monte-Carlo treatment planning system combined with PHITS to proton radiotherapy2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, T.Sakae, K.Saito, T.Isobe, T.Hashimoto, H.Sakurai
    • 雑誌名

      Progress in Nuclear Science and Technology (In-Press)

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multistep Lattice-Voxel method utilizing lattice function for Monte-Carlotreatment planning with pixel based voxel model2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Nakamura, T.Sakae, H.Sakurai, K.Ono, A.Matsumura
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: In press

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the Efficient Modeling Method with Complicated Human Geometry for Monte-Carlo Treatment Planning System2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Sakae, A.Matsumura, T.Nakamura, K.Ono
    • 雑誌名

      Progress in Nuclear Science and Technology

      巻: In press

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multistept Lattice Voxel method utilizing lattice function for Monte-Carlo treatment planning with pixel based voxel model2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Nakamura, T.Sakae, H.Sakurai, K.Ono, A.Matsumura
    • 雑誌名

      New Challenges in Neutron Capture Therapy 2010-Proceedings of ICNCT-14- 238-241

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Multistep Lattice-Voxel method utilizing lattice function for Monte-Carlotreatment planning with pixel based voxel model2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Nakamura, T.Sakae, H.Sakurai, K.Ono, A.Matsumura
    • 雑誌名

      New Challenges in Neutron Capture Therapy 2010

      ページ: 238-241

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of the Efficient Modeling Method with Complicated Human Geometry for Monte-Carlo Treatment Planning System2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Sakae, A.Matsumura, T.Nakamura, K.Ono
    • 雑誌名

      Proceedings of Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlozoio

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of SERA and JCDS dose Determination Methods and Comparison to Reaction Rate Measurement in Phantom2010

    • 著者名/発表者名
      H.Koivunoro, H.Kumada, T.Seppala, T.Seren, et al.
    • 雑誌名

      New Challenges in Neutron Capture Therapy 2010

      ページ: 250-253

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] The status of Tsukuba BNCT trial : BPA-based boron neutron capture therapy combined with X-ray irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Nakai K, Nariai T, Kumada H, Matsumura A, et al.
    • 雑誌名

      New Challenges in Neutron Capture Therapy 2010

      ページ: 7-8

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      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a new multi-modal Monte-Carlo radiotherapy planning system2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, T.Nakamura, M.Komeda, A.Matsumura
    • 雑誌名

      Appl. Radiat. Isot. Vol.67

      ページ: 118-121

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      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Multi-Modal Monte-Carlo Radiation treatment planning system combined with PHITS2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, T.Nakamura, M.Komeda, A.Matsumura
    • 雑誌名

      Laser-Driven Relativistic Plasmas Applied to Science, Industry and Medicine 1153

      ページ: 377-387

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      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron neutron capture therapy for newly diagnosed glioblastoma2009

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto, K.Nakai, T.Kageji, H.Kumada, K.Endo, M.Matsuda, et al
    • 雑誌名

      Radiotherapy and Oncology Vol.91

      ページ: 80-84

    • NAID

      120007138272

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      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance measurement of the scintillator with optical fiber detector for boron neutron capture therapy2009

    • 著者名/発表者名
      M.Komeda, H.Kumada, M.Ishikawa, T.Nakamura, A.Matsumura, K.Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Radiat. Isot., Vol. 67

      ページ: 254-257

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of dose calculation with SERA and JCDS treatment planning systems2009

    • 著者名/発表者名
      H.Koivunoro, H.Kumada, T.Seppala, P.Kotiluoto, I.Auterinen, L.Kankaanranta, S.Savolaine
    • 雑誌名

      Appl.Radiat. Isot. Vol.67

      ページ: 126-129

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a new multi-modal Monte-Carlo radiotherapy planning system2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, T.Nakamura, M.Komeda, A.Matsumura
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes 67

      ページ: 118-121

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron neutron capture therapy for newly diagnosed glioblastoma2009

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto, K.Nakai, T.Kageji, H.Kumada, K.Endo, M.Matsuda, et al
    • 雑誌名

      Radiotherapy and Oncology 91

      ページ: 80-84

    • NAID

      120007138272

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance measurement of the scintillator with optical fiber detector for boron neutron capture therapy2009

    • 著者名/発表者名
      M.Komeda, H.Kumada, M.Ishikawa, T.Nakamura, K.Yamamoto, A.Matsumura
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes 67

      ページ: 254-257

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
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  • [雑誌論文] Survival benefit of Boron neutron capture therapy for recurrent malignant gliomas2009

    • 著者名/発表者名
      S.Miyatake, S.Kawbata, K.Yokoyama, T.Kuroiwa, H.Michiue, Y.Sakura, H.Kumada, et al
    • 雑誌名

      Journal of Nuero-Oncology 91

      ページ: 199-206

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      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron neutron capture therapy for newly diagnosed glioblastoma2009

    • 著者名/発表者名
      S.Kawabata, S.Miyatake, T.Kuroiwa, K.Yokoyama, A.Doi, K.Iida, S.Miyata, N.Nonoguchi, H.Kumada, et al
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research 50

      ページ: 51-60

    • NAID

      120007138272

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      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a new multi-modal Monte-Carlo radiotherapy planning system2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada, T. Nakamura, M. Komeda, A. Matsumura
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes (印刷中)

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      2008 実績報告書
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  • [雑誌論文] 中性子捕捉療法の線量評価2008

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、山本和喜、松村明、小野公二
    • 雑誌名

      放射線 Vol.3, No.2

      ページ: 117-126

    • NAID

      10024750574

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      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中性子捕捉療法の線量評価2008

    • 著者名/発表者名
      熊田博明, 山本和喜, 松村明, 小野公二
    • 雑誌名

      放射線(応用物理学会放射線分科会誌) Vol.34、No.2

      ページ: 117-126

    • NAID

      10024750574

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      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BNCTの現状と線量評価技術の進展2008

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 雑誌名

      RIST-NEWS No.46

      ページ: 20-27

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      2008 実績報告書
  • [学会発表] 粒子線治療のモンテカルロ線量評価を高速化する新しいボクセルモデリング手法2011

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、松村明、中村剛実、小野公二、櫻井良憲
    • 学会等名
      日本原子力学会2011春の年会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2011-03-30
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      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 粒子線治療のモンテカルロ線量評価を高速化する新しいボクセルモデリング手法2011

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、松村明、中村剛実、小野公二、櫻井良憲
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年春の年会
    • 発表場所
      福井大学(福井)
    • 年月日
      2011-03-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 先進的粒子線治療における線量評価技術2011

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      公開シンポジウム「がん放射線治療の基礎と臨床をつなぐ」
    • 発表場所
      茨城大学(茨城)
    • 年月日
      2011-02-05
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] Multistep Lattice-Voxel method utilizing lattice function for Monte-Carlotreatment planning with pixel based voxel model2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Nakamura, T.Sakae, H.Sakurai, K.Ono, A.Matsumura
    • 学会等名
      17^<th> International Congress on Neutron Capture Therapy
    • 発表場所
      ブエノスアイ.レス/アルゼンチン
    • 年月日
      2010-10-29
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of the Efficient Modeling Method with Complicated Human Geometry for Monte-Carlo Treatment Planning System2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Sakae, A.Matsumura, T.Nakamura, K.Ono
    • 学会等名
      Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo 2010
    • 発表場所
      一ツ橋メモリアルホール(東京)
    • 年月日
      2010-10-19
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] モンテカルロ線量評価の高精度化と高速化を可能にするマルチステップ・ラティス・ボクセル法2010

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      第7回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-08-05
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] モンテカルロ線量評価の高精度化と高速化を可能にするマルチステップ・ラティス・ボクセル法2010

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      第7回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 発表場所
      学習院大学(東京)
    • 年月日
      2010-08-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Multistept Lattice Voxel method utilizing lattice function for Monte-Carlo treatment planning with pixel based voxel model2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Nakamura, T.Sakae, H.Sakurai, K.Ono, A.Matsumura
    • 学会等名
      14th International Congress on Neutron Capture Therapy
    • 発表場所
      ブエノスアイレス
    • 年月日
      2009-10-29
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of the efficient modeling method with complicated human geometry for Monte-Carlo treatment planning system2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, K.Saito, T.Sakae, A.Matsumura, T.Nakamura, K.Ono
    • 学会等名
      Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo 2010
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-10-19
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] BNCTの中性子照射技術、治療計画技術2009

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、松村明、中村剛実、小野公二、櫻井良憲
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第22回学術大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] BNCTの中性子照射技術、治療計画技術2009

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、松村明、中村剛実、小野公二、櫻井良憲
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第22回学術大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of a new Monte-Carlo radiation treatment planning system for boron neutr on capture therapy2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, T.Nakamura, A.Matsumura, K.Ono
    • 学会等名
      17th International Conference on Nuclear and Engineering
    • 発表場所
      ブリュッセル
    • 年月日
      2009-07-14
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of a new Monte-Carlo radiation treatment planning system for boron neutron capture therapy2009

    • 著者名/発表者名
      熊田博明, 中村剛実, 松村明, 小野公二
    • 学会等名
      17^<th> International Conference on Nuclear Engineering
    • 発表場所
      ブリュッセル/ベルギー
    • 年月日
      2009-07-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 新しい汎用放射線治療用モンテカルロ治療計画システムの線量評価性能の検証2009

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、中村剛実、松村明
    • 学会等名
      第97回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2009-04-17
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 新しい汎用放射線治療用モンテカルロ治療計画システムの線量評価性能の検証2009

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、中村剛実、松村明
    • 学会等名
      第97回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2009-04-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 線量計算にPHITS を適用した汎用モンテカルロ粒子線治療計画システムの開発2009

    • 著者名/発表者名
      熊田博明、中村剛実、松村明、小野公二
    • 学会等名
      春季第56回応用物理学会関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 線量計算にPHITSを適用した汎用モンテカルロ粒子線治療計画システムの開発2009

    • 著者名/発表者名
      熊田博明, 中村剛実, 松村明, 小野公二
    • 学会等名
      春季第56回応用物理学会関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば市(筑波大学)
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Multi-Modal Monte-Carlo Radiation treatment planning system combined with PHITS2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, T.Nakamura, M.Komeda, A.Matsumura
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Laser- Driven Relativistic Plasmas Applied to Science, Industry and Medicine
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-01-19
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of a multi-modal Monte-Carlo radiation treatment planning system combined with PHITS2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada, T. Nakamura, M. Komeda, A. Matsumura
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Laser-Driven Relativistic Plasmas Applied to Science, Industry and Medicine
    • 発表場所
      木津市(原子力機構関西研究所)
    • 年月日
      2009-01-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of a new multi-modal Monte-Carlo radiotherapy, planning system2008

    • 著者名/発表者名
      H.Kumada, T.Nakamura, M.Komeda, A.Matsumura
    • 学会等名
      13th International Congress on Neutron Capture Therapy
    • 発表場所
      フィレンツェ(イタリア)
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of a new multi-modal Monte-Carlo radiotherapy planning system2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kumada, T. Nakamura, M. Komeda, A. Matsumura
    • 学会等名
      13^<th> International Congress on Neutron Capture Therapy
    • 発表場所
      フィレンツェ/イタリア
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 中性子捕捉療法の治療計画2008

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      第5回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2008-07-26
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 中性子捕捉療法の治療計画2008

    • 著者名/発表者名
      熊田博明
    • 学会等名
      第5回 日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 発表場所
      倉敷市
    • 年月日
      2008-07-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] マルチステップ・ラティス・ボクセル法2011

    • 発明者名
      熊田博明
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権番号
      2010-232524
    • 出願年月日
      2011-10-15
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [産業財産権] マルチステップ・ラティス・ボクセル法2010

    • 発明者名
      熊田博明
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権番号
      2010-232524
    • 出願年月日
      2010-10-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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