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2011 年度 実績報告書

高エネルギーX線(≧1MeV)による微小平板ビーム放射線治療法の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21340066
研究機関早稲田大学

研究代表者

篠原 邦夫  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10112088)

研究分担者 鷲尾 方一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70158608)
キーワード放射線治療法 / 徴小平板ビーム / 高エネルギーX線 / モンテカルロコード / ガフクロミックフィルム / 顕微分光 / グリオーマ
研究概要

1.照射条件の確立 連携研究者の成山展照博士、近藤威博士とともに、SPring-8における照射条件の確立を試み、従来利用してきたマルチスリットよりもシングルスリットを移動して照射する方式のほうが、谷線量低下が実現すること、その際の線量分布の対称性の崩れがコリメータのアライメントの精度によることを明らかにした。以上で本システムを確立した。
2.線量分析解析 モンテカルロシミュレーションにより線量分布のエネルギー依存性を解析した。その結果400keV以上の高エネルギーX線ではピークと谷の線量比が極端に小さくなることが判明した。また、照射方法によるビーム広がりの違いなどを検討し、平行ビームであれば試料(水)中でも表面と司様の線量分布を示すことを確認した。一方発散ビームの場合には、コリメータ透過後であってもビームは発散し、コリメータと被照射体との距離は重要なパラメータとなることを明らかにした。その結果を踏まえ、微小ビーム放射線治療法として最適なエネルギーを検討し100-250keV付近と推定した。
3.治療作用機構の解析 本治療法の選択的腫瘍壊死の理由として腫瘍血管の選択的損傷が推定されているが、連携研究者の近藤威博士とともにこの点を低酸素プローブで検討したところ、微小ビームX線照射後の腫瘍内に低酸素細胞の増加を確認し、上記の推定を支持する結果となった。
4.微小ビーム電子線の検討 線量分布解析によって高エネルギーX線が適切ではないことが判明したので、電子線治療の可能性を想定して、高エネルギー電子線による微小ビーム生成に関する検討を行った。非常に指向性の良いフォトカソードRF電子銃からの電子線を切り出すことによって、ビーム幅数十μm、ビーム間隔数百μmのすだれ状ビーム(ピーク/谷線量比10以上)の生成を確認した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Micro-scale dose distribution of microplanar X rays from synchrotron radiation : measurement and Monte Carlo calculation2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuteru Nariyama, Keiji Umetani, Kunio Shinohara, Takeshi Kondoh, Ai Kurihara, and Manabu Fukumoto
    • 雑誌名

      Progress in Nuclear science and Technology

      巻: 2 ページ: 312-317

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cs2Te photocathode RF electron gun for applied research at the Waseda University2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Sakaue, et al
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Phys.Res.B

      巻: 269 ページ: 2928-2931

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A narrow microbeam is more effective for tumor growth suppression than a wide microbeam : an in vivo study using implanted human glioma cells2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Uyama, et al
    • 雑誌名

      J.Synchrotron Radiation

      巻: 18 ページ: 671-678

    • 査読あり
  • [学会発表] フォトカソーRF-Gunを用いた電子線Microbeam生成2012

    • 著者名/発表者名
      吉田靖史, 他
    • 学会等名
      第67回日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] Microbeam X線照射による選択的腫瘍壊死2011

    • 著者名/発表者名
      近藤威
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第24回学術大会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-18
  • [学会発表] 微小平板ビーム放射線療法におけるX線エネルギー依存性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      篠原邦夫, 他
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第54回大会
    • 発表場所
      神戸商工会議所会館(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-17

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公開日: 2013-06-26  

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