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高精度な電磁界シミュレーション技術を用いた新たな温熱療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K08146
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
研究機関産業医科大学

研究代表者

大栗 隆行  産業医科大学, 医学部, 准教授 (80469395)

研究分担者 黒田 輝  東海大学, 情報理工学部, 教授 (70205243)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード温熱療法 / ハイパーサーミア / サーマル ドーズ / 温熱治療計画 / 高精度放射線治療 / がん集学的治療 / 温度シミュレーション / 温度分布 / IMRT / SAR分布 / 電磁界シミュレーション / 強度変調放射線治療 / 数値シミュレーション / 放射線治療
研究開始時の研究の概要

がんに対する温熱療法は直接的な殺細胞効果、放射線治療や抗がん剤の効果を増感することが基礎研究において広く証明されている。しかし、温熱療法が広く普及しない大きな理由は以下の2点に集約される。1) 多くの癌が存在する深部領域への加温集中性が不良である点、2) 腫瘍温度と加温時間から算出される”Thermal dose”の客観性が低い点である。本研究では、高精度な電磁界シミュレーションにより深部領域の加温集中性やThermal doseの信頼性を担保し、高精度放射線治療や免疫チェックポイント阻害薬をも含めた近年の癌集学的治療の中における温熱療法の貢献をより科学的に探索するものである。

研究成果の概要

温熱療法が広く普及しない大きな理由は以下の3点に集約される。1) 多くの癌が存在する深部領域への加温集中性が不良である点、2) 痩せ型体型が多い日本人の利点を生かした加温手法(容量結合型加温)の開発が遅れている点、3)温熱投与量の客観的指標であるサーマルドーズの達成値が患者間で差が大きく、治療効果に個人差を生じる点である。
本研究は、高精度な電磁界シミュレーションを用いることで、患者体型やターゲットに応じた温熱治療計画を行い、より効果的な加温手法を選択し、投与可能なサーマルドーズを予測し、高精度放射線治療など、近年のがん集学的治療の中における温熱療法の貢献をより科学的に探索するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Compared to molecular targeted drugs and immunotherapy, hyperthermia has high potential in terms of health economic benefits as an inexpensive method to improve anti-cancer efficacy. This is a valuable study for the use of hyperthermia as a further step toward multidisciplinary treatment.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Intensity-Modulated Radiotherapy with Regional Hyperthermia for High-Risk Localized Prostate Carcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Nakahara Sota、Ohguri Takayuki、Kakinouchi Sho、Itamura Hirohide、Morisaki Takahiro、Tani Subaru、Yahara Katuya、Fujimoto Naohiro
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 14 号: 2 ページ: 400-400

    • DOI

      10.3390/cancers14020400

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optimization of the Clinical Setting Using Numerical Simulations of the Electromagnetic Field in an Obese Patient Model for Deep Regional Hyperthermia of an 8 MHz Radiofrequency Capacitively Coupled Device in the Pelvis2021

    • 著者名/発表者名
      Ohguri Takayuki、Kuroda Kagayaki、Yahara Katsuya、Nakahara Sota、Kakinouchi Sho、Itamura Hirohide、Morisaki Takahiro、Korogi Yukunori
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 号: 5 ページ: 979-979

    • DOI

      10.3390/cancers13050979

    • 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] Salvage re-irradiation with intensity-modulated radiotherapy, chemotherapy combined with hyperthermia for local recurrence of nasopharyngeal carcinoma after chemoradiotherapy2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro MORISAKI、Takayuki OHGURI、Katsuya YAHARA 、Sota NAKAHARA 1 , Sho KAKINOUCHI 1 , Hirohide ITAMURA ,Tetsuro WAKASUGI , Hideaki SUZUKI、Yukunori KOROGI
    • 雑誌名

      Journal of UOEH

      巻: -

    • NAID

      130008084893

    • 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
  • [学会発表] 血液灌流量の温度依存性ならびに加温領域の導電性を考慮した 前立腺がん加温に関する基礎検討2022

    • 著者名/発表者名
      円道大貴、大栗隆行、小山豪雄 、黒田輝
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulation analyses of 8MHz capacitive coupled heating for a patient with a bile duct metallic stent2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Morisaki, Takayuki Ohguri, Sota Nakahara, Sho Kakinouchi, Subaru Tani , Kagayaki Kuroda
    • 学会等名
      13th International Congress of Hyperthermic Oncology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility and new developments in radiofrequency capacitive hyperthermia 2022

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ohguri
    • 学会等名
      13th International Congress of Hyperthermic Oncology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimisation for deep regional hyperthermia using 8 MHz radiofrequency capacitively coupled device for a female obese patient with lung cancer – numerical simulation analyses if the subcutaneous fat located near the lung cancer was excised2022

    • 著者名/発表者名
      Hirohide Itamura, Takayuki Ohguri, Sota Nakahara, Sho Kakinouchi, Takahiro Morisaki, Subaru Tani
    • 学会等名
      13th International Congress of Hyperthermic Oncology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深部領域加温の最適化とThermal doseの重要性2020

    • 著者名/発表者名
      大栗隆行
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会 第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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