フォトンカウンティングを利用した医療用小型スペクトロメータの開発

• 研究課題/領域番号: 23791451
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 古徳 純一 帝京大学, 医療技術学部, 講師 (70450195)
• 連携研究者: 小林 毅範 帝京大学, 医療技術学部, 教授 (10459365)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 逆問題 / エネルギースペクトル推定 / PDD / リニアック / エネルギースペクトル / スペクトロスコピー

研究概要

本研究は、放射線治療の医療現場で用いられる小型線形加速器(リニアック)から出力されるX 線光子のエネルギースペクトルの推定方法の基礎開発を目指すものである。 EGS5 を用いて、PDD 取得用の水槽をモデル化し、単色光子に対するシステムの応答関数を構築した。 PDD は、上記の方法で求めた応答の線形結合で表されると仮定し、事後確率最大化法(MAP)推定を用いて PDD から光子のエネルギースペクトルを推定した。エネルギースペクトルの事前分布としては、モンテカルロシミュレーションによる結果を用いた。この手法による解の決定は比較的頑健であり、治療計画器中のエネルギースペクトルとの比較でも矛盾のない結果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Energy Spectrum Inference of X‐Rays from a Linac (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun'ichi Kotoku, Shinobu Kumagai, Norikazu Arai, Naoya Saotom, Akihiro Haga and Takenori Kobayashi
  • 雑誌名: Medical Physics 巻: 39 ページ: 3715-3715
  • URL: http://dx.doi.org/10.1118/1.4735112
  • 査読あり
• [雑誌論文] The improvement of discrepancy between radiotherapy treatment planning system and verificationsystem using Effective Density Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinobu Kumagai, M. Okajima, H. Takaya, N. Arai, K. Waga, T. Tanaka, M. Yasuda, K. Takimoto, J. Kotoku and T Kobayashi
  • 雑誌名: KEK Proceedings 2012-7 巻: 1 ページ: 66-75
• [雑誌論文] The improvement of discrepancy between radiotherapy treatment planning system and verification system using Effective Density Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinobu Kumagai
  • 雑誌名: KEK Proceedings 2012-7 巻: 1 ページ: 66-75
• [雑誌論文] Dose Calculation of KV Cone‐Beam CT by Use of Pinnacle (2011)
  • 著者名/発表者名: J Kotoku, A Haga, S Saegusa, N Arai, T Kobayashi, K Waga, A Sakumi, S Itoh, S Kida, N Saotome, K Nakagawa, H Kanemitsu, and K Ishioka
  • 雑誌名: Medical Physics 巻: 38 ページ: 3723-3723
  • URL: http://dx.doi.org/10.1118/1.3613006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dose Calculation of KV Cone‐Beam CT by Use of Pinnacle (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun'ichi Kotoku
  • 雑誌名: Medical Physics 巻: 38 ページ: 3723-3723
  • 査読あり
• [学会発表] Energy Spectrum Inference of clinical photon beam by use of PDD (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun'ichi Kotoku, Shinobu Kumagai, Norikazu Arai, Naoya, Akihiro Haga, Takenori Kobayashi
  • 学会等名: 55th AAPM Annual Meeting & Exhibition
  • 発表場所: Indianapolis, USA
  • 年月日: 2013-08-05
• [学会発表] Energy Spectrum Inference of clinical photon beam by use of PDD (2013)
  • 著者名/発表者名: 古徳純一、熊谷仁、新井範一、早乙女直也 、芳 賀 昭 弘 、小 林 毅 範
  • 学会等名: 第105回日本医学物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2013-04-12
• [学会発表] X 線治療における物理学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古徳純一
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会シンポジウム医学における物理学の貢献
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 3D ゲル線量計で推定する リニアックのエネルギースペクトル (2012)
  • 著者名/発表者名: 古徳純一、熊谷仁、新井範一、早乙女直也、芳賀昭弘、小林毅範
  • 学会等名: 第1回 3 次元(3D)ゲル線量計研究会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2012-12-02
• [学会発表] リニアックの 頑健なエネルギースペクトル推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古徳純一、熊谷仁、新井範一、芳賀昭弘、小林毅範
  • 学会等名: 第104回日本医学物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] リニアックのエネルギースペクトル推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古徳純一、熊谷仁、新井範一、芳賀昭弘、小林毅範
  • 学会等名: 第103回日本医学物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-04-12
• [学会発表] Dose Calculation of KV Cone‐Beam CT by Use of Pinnacle (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun'ichi Kotoku
  • 学会等名: AAPM Anual Meeting
  • 発表場所: バンクーバー
• [学会発表] リニアックのエネルギースペクトル推定
  • 著者名/発表者名: 古徳純一
  • 学会等名: 第103回日本医学物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] リニアックの 頑健なエネルギースペクトル推定
  • 著者名/発表者名: 古徳純一
  • 学会等名: 第104回日本医学物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 3Dゲル線量計で推定する リニアックのエネルギースペクトル
  • 著者名/発表者名: 古徳純一
  • 学会等名: 第1回 3次元(3D)ゲル線量計研究会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] X線治療における物理学
  • 著者名/発表者名: 古徳純一
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会シンポジウム医学における物理学の貢献
  • 発表場所: 広島大学
  • 招待講演
• [学会発表] Energy Spectrum Inference of clinical photon beam by use of PDD
  • 著者名/発表者名: 古徳純一
  • 学会等名: 第105回日本医学物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Energy Spectrum Inference of clinical photon beam by use of PDD
  • 著者名/発表者名: Jun'ichi Kotoku
  • 学会等名: 55th AAPM Annual Meeting & Exhibition
  • 発表場所: Indianapolis, USA
• [備考]
  • URL: http://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1339/35