口腔癌3次元画像誘導小線源治療におけるリアルタイム線量評価システムの構築

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K11534
• 研究機関: 大阪歯科大学
• 研究代表者: 秋山 広徳 大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (20448111)
• 研究分担者: 吉田 謙 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (10463291) ; 山崎 秀哉 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263) ; 古妻 理之 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 研究員 (00641870) ; 辻本 豊 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 研究員 (90773135) ; 隅田 伊織 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10425431) ; 門前 一 近畿大学, 医学部, 准教授 (10611593) ; 田中 英一 独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 研究員 (10324774) ; 武中 正 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80626771) ; 清水谷 公成 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (80121820)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 舌癌 / 組織内照射 / 人体等価 / リアルサイズ / ３Dプリンタ / ファントム / 実測

研究実績の概要

まず、昨年度の続きとして、人体等価リアルサイズ口腔ファントムの作製を目指した。
昨年度までに3Dプリンタを利用して、プラスチック製の鋳型を完成したので、そこに填入するための人体等価材料の開発を目指した。その結果、CT値が舌および皮質骨、海綿骨とおおむね同様の材料の開発に成功した。しかし、舌癌組織内照射で利用されるガンマ線のエネルギーに対する等価材とするには、電子密度や実効原子番号の確定、実測やモンテカルロシミュレーションが必要となる。そこで人体等価リアルサイズファントムの開発は今後の課題とし、実測とモンテカルロシミュレーションを行うこととした。まずは、モンテカルロシミュレーションと同等の精度を有するとされるAdvanced collapsed cone （ACE） を用いて、実際の患者のデータを使用し、口腔の舌などの軟組織、骨などの硬組織を考慮した不均質補正の線量計算シミュレーションを行った。その結果、シミュレーション上ではあるが、下顎骨遮蔽材（鉛やシリコンを考えた）の効果や、腫瘍線量への影響などが明らかになった （頭頸部癌学会で発表）。さらに、下顎骨遮蔽材（我々が開発したタングステンゴムを使用）に関しては、実測とモンテカルロシミュレーションを行い、同材料の遮蔽材としての有用性を明らかにした（論文公表）。今後は、これらの実測やシミュレーションを、今回開発した素材で行い、ファントム作製を進める。それを用いて、実際の組織内照射シミュレーションを進めていきたい。

研究成果

• [雑誌論文] A new implant device to prevent edema-associated underdosage in high-dose-rate interstitial brachytherapy of mobile tongue cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Ken、Kotsuma Tadayuki、Akiyama Hironori、Yamazaki Hideya、Takenaka Tadashi、Masui Koji、Tsujimoto Yutaka、Murakami Naoya、Uesugi Yasuo、Shimbo Taiju、Yoshikawa Nobuhiko、Yoshioka Hiroto、Nakata Mio、Arika Takumi、Takaoka Yuji、Tanaka Eiichi、Tselis Nikolaos
  • 雑誌名: Journal of Contemporary Brachytherapy 巻: 11 ページ: 573～578
  • DOI: 10.5114/jcb.2019.91225
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Estimation of radiation shielding ability in electron therapy and brachytherapy with real time variable shape tungsten rubber (2019)
  • 著者名/発表者名: Monzen Hajime、Tamura Mikoto、Kijima Kenta、Otsuka Masakazu、Matsumoto Kenji、Wakabayashi Kazuki、Choi Min-Geon、Yoon Do-Kun、Doi Hiroshi、Akiyama Hironori、Nishimura Yasumasa
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 66 ページ: 29～35
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2019.09.233
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 舌癌高線量率組織内照射における 下顎骨遮蔽材の腫瘍や顎骨線量への影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 秋山広徳 吉田謙 古妻理之 山崎秀哉 増井浩二 隅田伊織 門前一 武中正 奥田大樹 辻本豊 吉岡裕人 新保大樹 田中英一 小滝真也 清水谷公成
  • 学会等名: 第43回日本頭頸部癌学会