| 研究課題/領域番号 |
23K28462
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| 補助金の研究課題番号 |
23H03774 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
小区分90140:医療技術評価学関連
合同審査対象区分:小区分90130:医用システム関連、小区分90140:医療技術評価学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
山口 充孝 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子技術基盤研究所 量子バイオ基盤研究部, 上席研究員 (10375404)
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| 研究分担者 |
山本 誠一 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 上級研究員(研究院教授) (00290768)
大野 達也 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10344061)
渡部 浩司 東北大学, 先端量子ビーム科学研究センター, 教授 (40280820)
酒井 真理 群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 助教 (70727338)
KANG HANGYU 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員 (90824467)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2025年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 粒子線治療 / 制動放射線 / X線検出器 / シンチレーション検出器 / 粒子線がん治療 / 二次電子制動放射 / モンテカルロシミュレーション / 空間分解能評価 / CT撮像 / リアルタイム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
粒子線がん治療においては治療ビームの確認と断層撮像を治療中に同時に行う手段が確立されておらず、安全上の問題から効果的で効率的な治療に踏み込めない。この状況を打開するため、治療ビームの体内軌跡から放出される電子制動放射線を用いて、体外に線源を追加すること無しに断層撮像を治療中に行う手法を開発する。本手法により人型ファントム撮像試験を行い臨床使用における有効性の実証を目指す。
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| 研究実績の概要 |
近年、粒子線治療で主流になりつつあるスポットスキャニングでは、到達深さの少しずつ異なるスポットビームの重み付き重ね合わせとして全体の治療ビームを 構成する。この場合、スポットビーム毎に投影画像を取得すれば、これを点状の線源によるシンプルな投影画像に還元できる可能性がある。本研究ではこの還元 方法の研究を中心課題とする。この課題が解決できれば、還元した点線源投影画像から断層画像を再構成することで、治療中の断層撮像を実現できる。本研究に おいては解析的手法とAI技術を組み合わせることによって「重み付き重ね合わせ投影画像」から「点線源投影像」を還元し、さらに、得られた点線源投影像か ら「断層画像」を作成する手法の開発を進める。
今年度はTODPET2 ASICとGAGGアレイを組み合わせた測定装置の製作を進め、Ba-133線源を用いた動作試験および群馬大学重粒子線医学研究センターにおける時間分解能の評価試験を実施し、ビームの時間構造を約10 msのオーダーで分解できる時間分解能が得られ、少なくとも30 kcpsの測定が可能であることが確認された。本成果を国際会議2025 IEEE NSS MICで発表予定である。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
測定装置の製作が順調に進み、粒子線治療ビームを用いた初回評価試験も無事に実施できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
測定装置のパラメータ調整を行い、低エネルギー制動放射線の計測およびイメージングを実現する。その後、群馬大学重粒子線医学研究センターにおいてイメージング試験を実施し、得られた結果を基に提案手法の検証を進める。
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