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2022 年度 実績報告書

寡分割強度変調放射線治療に対応した組織吸収線量計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K16765
研究機関茨城県立医療大学

研究代表者

布施 拓  茨城県立医療大学, 保健医療学部, 講師 (10712648)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードポリマーゲル線量計 / 組織等価 / フルモンテカルロシミュレーションシ
研究実績の概要

国際放射線単位測定委員会(ICRU)の勧告をもとに肺、脳、脂肪、心筋、脊髄等価なポリマーゲル線量計を作製した。肺はマイクロスフェアを使用して密度0.2、0.26、0.3g・cm-2に調整して作製した。脳、脂肪、心筋、脊髄については、マイクロスフェアやリン酸カルシウムで密度を1.4、1.5、1.6g・cm-2とし、グリセロール、ウレタンで人体同様の組成を有する組織等価ポリマーゲル線量計を作製した。 フルモンテカルロシミュレーションシステムを用いて加速器ヘッド(ELEKTA Synergy)をシ ミュレーションし、位相空間データを取得した。組織等価線量計による線量計測;組織等価ポリマーゲル線量計で形状を模した人体ファントムを作製し、リニアックELEKTA Synergyを用い、事前に計画された寡分割(固定多門および回転)強度変調放射線治療の照射において線量計測を行った。また、フルモンテカルロシミュレーションシステムによる線量計算は、計測と同様の配置で撮影 されたCT画像から組織等価線量の詳細な計算を行った。正常組織障害発生確率の算出には組織吸収線量を用いて、正常組織障害発生確率(NTCP)をL-K-B modelで算出した。それぞれの組織における組織等価ポリマーゲル線量計を作製し、その形状が肺胞や骨梁に近似していることを顕微鏡画像から明らかにし、呼吸による密度変化を再現できた。骨に関しても同様に皮質骨・海綿骨の形態を再現できた。ポリマーゲル線量計による線量計測では、それぞれ組織吸収線量をMRI画像から得られたR2値によって算出したところ、モンテカルロシミュレーションと最大で5.2%の線量差がみられた。これらから実験的に肺のNTCPを算出した。しかしながら、組織等価ポリマーゲル線量計とモンテカルロシミュレーションの線量差がNTCP算出に影響し、組織等価ポリマーゲル線量計による正確な線量算出方法の模索が必要であることが示唆された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Mouthpiece polymer-gel dosimeter for in vivo oral dosimetry during head and neck radiotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Fuse Hiraku、Oyama Satoshi、Fujisaki Tatsuya、Yasue Kenji、Hanada Koichi、Tomita Fumihiro、Abe Shinji
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 186 ページ: 110301~110301

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2022.110301

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Verification of morphological and physical properties for the development of a lung substitute phantom using microspheres2022

    • 著者名/発表者名
      Fuse Hiraku、Otsuki Shohei、Fujisaki Tatsuya、Yasue Kenji、Hanada Koichi、Tomita Fumihiro、Abe Shinji
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 93 ページ: 064101~064101

    • DOI

      10.1063/5.0090471

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination and Verification of Parameters of L?vy Distribution Incident Energy Spectrum of High-energy Electron Beam2022

    • 著者名/発表者名
      Hanada Koichi、Fuse Hiraku、Fujisaki Tatsuya、Tomita Fumihiro、Yasue Kenji
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiological Technology

      巻: 78 ページ: 473~483

    • DOI

      10.6009/jjrt.2022-1191

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dosimetric Analysis of Cervical Cancer Applicators with Different Compositions Using Monte Carlo Simulation.2022

    • 著者名/発表者名
      Tomita F, Fuse H, Yasue K, Fujisaki T.
    • 学会等名
      22nd Asia-Oceania Congress on Medical Physics
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of the Respiratory Gated Lung Radiation Therapy in Inhalation Region.2022

    • 著者名/発表者名
      Yasue K, Fuse H, Takaoka M, Tomita F, Shinoda K, Ikoma H, Okumura T, Fujisaki T.
    • 学会等名
      22nd Asia-Oceania Congress on Medical Physics
    • 国際学会
  • [学会発表] TInvestigation of dose distribution in heterogeneous materials for a 192Ir source by Monte Carlo Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Tomita F, Fuse H, Yasue K, Hanada K, Fujisaki
    • 学会等名
      The 123rd Meeting of Japan Society of Medical Physics
  • [学会発表] TComparison of dose distributions for cervical cancer applicators of different materials using Monte Carlo simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Tomita F, Fuse H, Yasue K, Hanada K, Fujisaki
    • 学会等名
      The 124th Meeting of Japan Society of Medical Physics
  • [学会発表] Development of a new index for determining the optimal patient-specific gating method in respiratory gated lung radiotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Yasue K, Fuse H, Oyama S, Hanada K, Shinoda K, Ikoma H, Fujisaki T, Tamaki Y
    • 学会等名
      The 124th Meeting of Japan Society of Medical Physics

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公開日: 2023-12-25  

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