2020 年度研究成果報告書

確率論的LQモデルによる放射線治療効果予測法の研究

研究課題

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研究課題/領域番号	17K10464
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	放射線科学
研究機関	北海道大学
研究代表者	鬼丸力也北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (80374461)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	LQ model / 確率 / 放射線治療
研究成果の概要	本研究では不均一線量分布における放射線治療後の腫瘍制御率（Tumor Control Probability、TCP）を計算する手法として、乱数を用いたコンピューターシミュレーションで放射線照射後の生存細胞数を数え上げるrandom variable (RV) approachを開発した。毎回の照射後の細胞生存率の分散の影響を考えたところ、分散が大きくなるにつれて局所制御率が悪くなることが判明した。この影響は照射後の細胞生存率が毎回の照射で変化することを仮定すると小さくなった。不均一線量分布のTCPを計算し、RV approachが不均一線量分布でも適切にTCPを算出できることも確認した。
自由記述の分野	放射線治療
研究成果の学術的意義や社会的意義	近年の放射線治療では強度変調放射線治療や定位放射線治療が普及している。従来の放射線治療では腫瘍内部の線量の違いは大きくなく、ほぼ均一に照射されていた。近年普及した強度変調放射線治療や定位放射線治療では腫瘍内部の線量は従来の放射線治療と比較して差が大きく、従来の放射線治療の効果予測法とは異なる効果予測法の開発が望まれていた。本研究では放射線治療中の細胞生存率を変化させたり、線量分布が不均一であったりといった状況でも放射線治療後の腫瘍制御率を計算する手法を開発した。