| 研究課題/領域番号 |
12670851
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
放射線科学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
高田 義久 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (00134205)
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| 研究分担者 |
安岡 聖 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (50200499)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | 治療計画 / 陽子線 / ペンシルビーム法 / ブロードビーム法 / モンテカルロ法 / Modulated Pencil Beam Algorithm / オープンビーム / 入射ビームモデル |
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| 研究概要 |
陽子線治療計画における最重要部分である線量分布計算法の改良を行い、精度の検証をファントムを使って行った。ペンシルビーム法は、ブロードビーム法に比べ精度の改善に大きな効果があることが分かった。また従来のペンシルビーム法における入射ビームモデルの見直しを行い、より正確な入射ビームモデルを作り精度の向上を図った。またRange-Modulated Pencil Beam Algorithmを開発し、従来のペンシルビーム法とほぼ同等な精度を保ちつつ計算時間を数十分の一にすることが可能であることを示した。ペンシルビーム法が、ボーラスなどを通過したビームが水中で作る線量分布を良く再現できることを実測との比較で確認した。一方、人体のいくつかの部位のようにLateral方向に大きな不均質がある場合の線量分布については、ペンシルビーム法による計算結果に測定データとの有意な乖離が見られる場合があった。この乖離の原因は、ペンシルビーム法の散乱モデルの不備にあることが明らかになった。これを改善するにはモンテカルロ法が必要だが、従来のフルモンテカルロ法は計算時間がかかりすぎる欠点があった。そこで簡易化されたモンテカルロ法で計算した不均質媒質中の線量分布が実測を良く説明することを示すと同時に、この方法により計算時間の短縮もある程度可能であることが分かった。6個程度のCPUを並列に使用することで30分程度で計算できる見通しがたった。そこで現状では、Lateral方向の不均質がさほど大きくない対象ではペンシルビーム法が十分な精度で線量予測できるので、これを使用し、Lateral方向の不均質が大きい対象には、モンテカルロ法により精度の検証を行うべきである。
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