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外部放射線治療における陽電子発生を利用したインビボ照射領域のリアルタイム可視化

研究課題

研究課題/領域番号 21611008
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 医学物理学・放射線技術学
研究機関北里大学

研究代表者

丸山 浩一  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (50114658)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2009年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード放射線癌治療 / 外部照射 / 照射領域可視可 / インビボ / リアルタイム
研究概要

放射線癌治療で、放射線を受けた組織の吸収線量(Gy)を直接測定する手段はないので、次の方法を提案した。組織に入射した放射線は相互作用を起こして、放射線のエネルギーを組織へ移行する。高エネルギーでは、そのエネルギーが物質に転化して電子・陽電子(ポジトロン)が生成される。ポジトロンは電子の反物質であるため、作られた後体内分子中の軌道電子と結合して消滅する。その際にポジトロンのエネルギーはフォトンとして放出される。本研究はこのフォトン発生を利用して、照射領域の検証や吸収した線量を評価する。フォトン・エミッション・ベリフィケーション(PEV)と名付けた。H21年度は、PEVカメラ(PEV法により測定を行う専用装置)の仕様を決定し、製作した。H22年度の実施内容と成果は以下の6項目である。
1)PEVカメラ動作確認、調整:PEVカメラは遠隔操作により、放射線治療室で正常に動作すること、水平及び前後方向移動の位置精度を確認。視野から検討して第一コリメータの位置を修正。
2)PEVカメラ性能評価:線源を使用して消滅光子検出に対する検出効率、エネルギー分解能、位置分解能を測定した。
3)データ収集システム調整:CAMAC回路及びKmaxシステムを組込んだ、PEVカメラ専用のデータ収集システムを構築。PEVカメラとのデータ転送試験、収集データのリアルタイム処理、画像作成のソフト作成を進めた。
4)臨床条件下での試験:電子リニアックの治療用X線を照射し、測定に必要なビーム条件、遮蔽について検討および改善。データを蓄積し解析を進めた。
5)ファントム照射実施、PEVカメラによる画像取得:調整完了後、電子リニアックX線をファントムに照射、PEVカメラによる照射領域の可視画像を作成した。
6)結果の解析と考察、本年度総括:得られた結果を国内外学会にて発表。本年度の結論を得て総括した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009

すべて 学会発表 (8件)

  • [学会発表] A New Photon Therapy Tool for Real-time Confirmation of Organ Irradiation Using Annihilation Photons2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Watanabe, Kazuhiro Nomura, Shigeharu Takenaka, Hideyuki Takei, Kazushige Hayakawa, Koichi Maruyama
    • 学会等名
      2010 Annual Meeting of the American Society for Radiation Oncology
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2010-10-31
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] PEVカメラ用データ取得システムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      竹中重治, 武居秀行, 野村一弘, 渡邉哲也, 丸山浩一
    • 学会等名
      第99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
      2010-04-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 治療用高エネルギーX線照射により発生する消滅γ線の標的物質の材質による計数率の違いの検討2010

    • 著者名/発表者名
      武居秀行, 渡邉哲也, 尾形早季, 野村一弘, 竹中重治, 丸山浩一
    • 学会等名
      第99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
      2010-04-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] PEVカメラの開発~カメラの設計及び性能評価~2010

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲也, 野村一弘, 竹中重治, 武居秀行, 斎藤秀敏, 丸山浩一
    • 学会等名
      第99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
      2010-04-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Real-time Confirmation of Organ Irradiation during Photon Therapy Using Annihilation Photons2010

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takei, Kazuhiro Nomura, Shigeharu Takenaka, Tetsuya Watanabe, Kazushige Hayakawa, Koichi Maruyama
    • 学会等名
      10th Asia-Oceania Congress of Medical Physics
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 治療用X線照射により発生する消滅光子を利用した照射領域の効率的な確認2009

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲也, 芝生純, 手塚昭伍, 齋藤秀敏, 小島礼慎, 橋本成世, 鈴木祐也, 松原圭菜, 丸山浩一
    • 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
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 放射線癌治療における照射領域確認法のためのe-LINACから発生する散乱線評価2009

    • 著者名/発表者名
      野村一弘, 花田剛士, 臼井圭介, 渡邉哲也, 丸山浩一
    • 学会等名
      日本放射線放射線腫瘍学会第22回学術大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Geant4 Simulation of Background from the Electron Linac for Irradiated Area Measurements using Produced Positrons in External Photon Therapy2009

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nomura, Takashi Hanada, Tetsuya Watanabe, Keisuke Usui, Shigeharu Takenaka, Koichi Maruyama
    • 学会等名
      Medical Physics And Biomedical Engineering World Congress
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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