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融点が46℃の熱可塑性樹脂の常温における強度評価

研究課題

研究課題/領域番号 20H01105
研究種目

奨励研究

配分区分補助金
審査区分 3210:内科学一般、器官システム内科学、生体情報内科学およびその関連分野
研究機関愛知県がんセンター(病院)

研究代表者

青山 貴洋  愛知県がんセンター(病院), 診療放射線技師

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
480千円 (直接経費: 480千円)
2020年度: 480千円 (直接経費: 480千円)
キーワード放射線治療 / 固定具 / 熱可塑性樹脂 / 融点
研究開始時の研究の概要

放射線治療では、患者の体動を抑制する目的で熱可塑性樹脂製の固定具を作成する。しかし、市販の固定具に使用されている樹脂の融点は60℃と高温であり、低い融点を有する樹脂の開発が課題である。我々は、樹脂の分岐数と分子量を調整することで、合成される樹脂の融点を46℃に低減した樹脂の開発をおこなっている。先行研究において、伸びやすさの評価は行っているが、強度の評価は行っていない。
本研究では、融点46℃の樹脂の強度を評価し、融点60℃の市販の樹脂と比較することを目的とする。強度が同等であった場合には、融点46℃の樹脂が放射線治療用固定具に必要な固定精度を有することが証明できる。

研究成果の概要

本研究では、放射線治療患者の負担を軽減するために低融点の熱可塑性樹脂を開発した。開発した樹脂は、特性の異なる2種類の熱可塑性樹脂を混合することで作成した。樹脂の性能を評価するために、示差走査熱量測定による融点の測定と融点以上に加温したときの引張試験(伸び性能試験)、常温での引張試験(強度試験)を実施した。開発した樹脂と市販の樹脂の性能を比較したところ、開発した樹脂は融点が10℃以上低かったにも関わらず、伸び性能と強度は同等であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

市販の樹脂の融点は55℃以上であり、高温の樹脂を顔や体に押し当てられる恐怖から鎮静剤の投与が必要になる場合がある。さらに、皮膚の表面温度が50℃以上に達するとやけどが生じる可能性があるため、樹脂の融点は低い方が望ましい。開発した樹脂の融点は46℃と従来よりも10℃以上低く、さらに、伸び性能試験と強度試験においても同等の性能を有していた。以上より、開発した樹脂を放射線治療用の固定具として使用することで、熱による患者の負担を軽減することが可能となり、従来よりも安全な放射線治療を提供することが期待される。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Physical and dosimetric characterization of thermoset shape memory bolus developed for radiotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Aoyama, Koichiro Uto, Hidetoshi Shimizu, Mitsuhiro Ebara, Tomoki Kitagawa, Hiroyuki Tachibana, Kojiro Suzuki, Takeshi Kodaira
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 47 号: 12 ページ: 6103-6112

    • DOI

      10.1002/mp.14516

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 放射線治療用固定具のための融点が46℃の熱可塑性シートの開発2020

    • 著者名/発表者名
      青山 貴洋、清水 秀年、宇都 甲一郎、荏原 充宏、北川 智基、鈴木 耕次郎、古平 毅
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第33回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-03-23  

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