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画像処理用並列演算素子に最適化された粒子線線量分布計算法の開発とその精度評価

研究課題

研究課題/領域番号 23602003
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関筑波大学

研究代表者

榮 武二  筑波大学, 医学医療系, 教授 (60162278)

研究分担者 熊田 博明  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913)
安岡 聖  筑波大学, 医学医療系, 講師 (50200499)
照沼 利之  筑波大学, 医学医療系, 助手 (40361349)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード陽子線治療 / 治療計画 / 3次元線量分布計算法 / 並列処理 / GPU / 線量分布 / 並列計算 / 3次元線量分布計算法 / GPU
研究概要

陽子線治療に使用する3次元線量分布計算アルゴリズムを開発し、画像処理用並列演算素子を使った計算速度の高速化について調べた。この目的のために新たに作られた線量分布計算プログラムを使い、計算効率をどこまで上げられるかの試験を行った。本研究で開発した方法は、シンプルな計算法でありながら、物質中で減速する陽子の基本的な過程のほとんどを考慮しており、取り扱う物理過程と結果の精度は、精密なモンテカルロ法のそれに匹敵する。並列化の効率を調べるために、実数演算で使用するメモリー容量を変えてテストを行った。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 学会発表 (9件) 備考 (3件)

  • [学会発表] Dedicated calculation method using GP-GPU to dose distribution in particle therapy2014

    • 著者名/発表者名
      榮武二、熊田博明、安岡聖、照沼利之
    • 学会等名
      日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      韓国
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A simulation study for respiratory gating proton irradiation with rapid raster scanning method2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakamoto,H.Kumada,T.Terunuma,Y.Pu,T.Honda,T.Sakae
    • 学会等名
      The 107th Scientific Meeting of the JSMP
    • 発表場所
      PACIFICO Yokohama
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 陽子線のSOBP中心におけるIP応答感度の角度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      神澤聡、納冨昭弘、照沼利之、榮武二
    • 学会等名
      第106回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dependence of dose distribution on the scanning direction in proton therapy for a respiratorily moving target2013

    • 著者名/発表者名
      S.Kamizawa,T.Sakae, et al.
    • 学会等名
      第105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
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 陽子線のSOBP 中心におけるIP 応答感度の角度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      神澤 聡,納冨 昭弘,照沼 利之,榮 武二
    • 学会等名
      第106回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dependence of dose distortion on the scanning direction in proton beam therapy for a respiratorily moving target2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kamizawa, Takeji Sakae, et al.
    • 学会等名
      第105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
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 前立腺陽子線治療におけるボーラスの影響2012

    • 著者名/発表者名
      布施 拓、榮 武二、照沼利之、大町千尋、石川 仁、石田真也、川畑 徹、宮本俊男、佐藤 勝、櫻井英幸
    • 学会等名
      日本医学物理学会 第103回学術大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 陽子線治療における生物学的効果計算モデルを用いた線量分布計算法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      加瀬優紀、山下 航、松藤成弘、高田健太、榮 武二、山下春男、村山重行
    • 学会等名
      日本医学物理学会 第103回学術大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリマーゲル検出器(アクリルアミド系)の陽子線に対する吸収線量感度特性2012

    • 著者名/発表者名
      富永孝宏、笛吹修治、林 慎一郎、吉岡宗徳、片平 慶、川村 拓、榮 武二
    • 学会等名
      日本医学物理学会 第103回学術大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考] プログラムCUDA化作業報告書1、プログラムのLINUX環境への移植、平成24年2月27日、株式会社ユニットコム

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] プログラムCUDA化作業報告書2、並列化のためのプログラムの書き換え、平成24年3月27日、株式会社ユニットコム

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] プログラムCUDA化作業報告書3、高速化のためのプログラムの調整、平成24年3月27日、株式会社ユニットコム

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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