放射光を使った画像誘導放射線治療装置の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22500423
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター (2012); 財団法人高輝度光科学研究センター (2010-2011)
• 研究代表者: 梅谷 啓二 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (50344396)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 医用 / 生体画像

研究概要

放射線治療では、まずX線CTで癌組織を画像化し治療計画を立てる。続いて、患者は治療装置へ移動し、治療用放射線で照射野確認画像を撮影し照射範囲を確定する。照射野確認の後に、癌組織への放射線照射が実施される。しかし、治療用放射線で撮影する透過像はコントラストや解像度が低く、照射野照合を正確に実施することが難しい。本研究では、放射光を使った放射線治療のために、新たな照射野確認画像の撮影法の開発を目的としている。このために、放射光での照射野確認画像撮影において、着目部位の辺縁部分で放射光が屈折により直進軌道を曲げられる現象によって、着目部位の辺縁部分が輪郭強調される屈折コントラスト法での鮮明な画像の撮影を方法としている。本研究では実験動物を使い、コントラスト向上の評価実験を実施した。

研究成果

• [雑誌論文] Rat coronary microangiography system for preclinical imaging using synchrotron radiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Keiji Umetani, James T. Pearson, Daryl O. Schwenke, Mikiyasu Shirai
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging 巻: 8668 ページ: 866864-1-7
  • DOI: DOI:10.1117/12.2006570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic tracking of small pulmonary vessels in human lung alveolar walls using synchrotron radiation micro CT images (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Kawata, Noboru Niki, Keiji Umetani, Yasutaka Nakano, Hironobu Ohamatsu, Noriyuki Moriyama, Harumi Itoh
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging 巻: 8672 ページ: 86700J-1-6
  • DOI: DOI:10.1117/12.2006895
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray intravital microscopy for functional imaging in rat hearts using synchrotron radiation coronary microangiography (2013)
  • 著者名/発表者名: Keiji Umetani, Kazuhito Fukushima
  • 雑誌名: Rev Sci Instrum 巻: 84(3) ページ: 034302-1-10
  • DOI: DOI:10.1063/1.4795830
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotro radiation imaging for advancing our understanding of ardiovascular function (2013)
  • 著者名/発表者名: Mikiyasu Shirai, Daryl O. Schwenke, Hirotsugu Tsuchimochi, Keiji Umetani, Naoto Yagi, James T. Pearson
  • 雑誌名: Circ Res 巻: 112(1) ページ: 209-221
  • DOI: DOI:10.1161/CIRCRESAHA.111.300096
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method for determining the modulation transfer function from hick microwire profiles measured with x-ray microcomputed tomography (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakaya, Y. Kawata, N. Niki, K. Umetani, H. Ohmatsu, N. Moriyama
  • 雑誌名: Med Phys 巻: 39(7) ページ: 4347-4364
  • DOI: DOI:10.1118/1.4729711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluating the peak-to-valley dose ratio of synchrotron microbeams using PRESAGE fluorescence (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Annabell, N. Yagi, K. Umetani, C. Wong, M. Geso
  • 雑誌名: J Synchrotron Rad 巻: 19 ページ: 332?339
  • DOI: DOI:10.1107/S0909049512005237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic synchrotron imaging of diabetic rat coronary icrocirculation in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Mathew J. Jenkins, Amanda J. Edgley, Takashi Sonobe, Keiji Umetani, Daryl O. Schwenke, Yutaka Fujii, Russell D. Brown, Darren J. Kelly, Mikiyasu Shirai, James T. Pearson
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol 巻: 32(2) ページ: 370-377
  • DOI: DOI:10.1161/ATVBAHA.111.237172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-scale dose distribution of microbeam X rays: measurement and MC calculation (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Nariyama, K. Umetani, K. Shinohara, T. Kondoh, A. Kurihara, M. Fukumoto
  • 雑誌名: Prog Nucl Sci Technol 巻: 2 ページ: 312-317
  • URL: http://www.aesj.or.jp/publication/pnst002/data/312-317.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exogenous ghrelin improves blood flow distribution in pulmonary hypertension?assessed using synchrotron radiation microangiography (2011)
  • 著者名/発表者名: Daryl O. Schwenke, Emily A. Gray, James T. Pearson, Takashi Sonobe, Hatsue Ishibashi-Ueda, Isabel Campillo, Kenji Kangawa, Keiji Umetani, Mikiyasu Shirai
  • 雑誌名: Pflugers Arch 巻: 462(3) ページ: 397-406
  • DOI: DOI:10.1007/s00424-011-0992-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of synchrotron radiation X-ray intravital microscopy for in vivo imaging of rat heart vascular function (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiji Umetani, James T. Pearson, Daryl O. Schwenke, Mikiyasu Shirai
  • 雑誌名: Proc. 33rd Annual Internationa Conference of the IEEE EMBS ページ: 7791-7794
  • DOI: DOI:10.1109/IEMBS.2011.6091920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of the closed-chest mouse pulmonary circulation using synchrotron radiation microangiography (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sonobe, Daryl Owen Schwenke, James Todd Pearson, Misa Yoshimoto, Yutaka Fujii, Keiji Umetani, Mikiyasu Shirai
  • 雑誌名: J Appl Physiol 巻: 111(1) ページ: 75-80
  • DOI: DOI:10.1152/japplphysiol.00205.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Narrow microbeam is more effective for tumor growth suppression than wide microbeam : experimental study using human glioma cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Uyama, Takeshi Kondoh, Nobuteru Nariyama, Keiji Umetani, Ai Kurihara, Manabu Fukumoto, Kunio Shinohara, Eiji Kohmura
  • 雑誌名: J Synchrotron Rad 巻: 18 ページ: 671-678
  • DOI: DOI:10.1107/S090904951101185X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human pulmonary acinar airspace segmentation from three-imensional synchrotron radiation micro CT images of the secondary pulmonary lobule (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Kawata, Takuya Hosokawa, Noboru Niki, Keiji Umetani, Yasutaka Nakano, Hironobu Ohmatsu, Noriyuki Moriyama, Harumi Itoh
  • 雑誌名: Proc. SPIE Medical Imaging 巻: 7965 ページ: 79651P-1-6
  • DOI: DOI:10.1117/12.877938
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of rho kinase signaling and endothelial dysfunction in modulating blood flow distribution in pulmonary hypertension (2011)
  • 著者名/発表者名: Daryl Schwenke, James Pearson, Takashi Sonobe, Hatsue Ishibashi-Ueda, Akito Shimouchi, Kenji Kangawa, Keiji Umetani, Mikiyasu Shirai
  • 雑誌名: J Appl Physiol 巻: 110 ページ: 901-908
  • DOI: DOI:10.1152/japplphysiol.01318.2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coronary vascular dysfunction promoted by oxidative-nitrative tress in SHRSP.Z-Lepr(fa) (2010)
  • 著者名/発表者名: Satomi Kagota, Kazuhito Fukushima, Keiji Umetani, Yukari Tada, Namie Nejime, Kazuki Nakamura, Hidezo Mori, Kazuro Sugimura, Masaru Kunitomo, Kazumasa Shinozuka
  • 雑誌名: IzmDmcr rats with metabolic syndrome, Clin Exp Pharmacol Physiol 巻: 37(11) ページ: 1035-1043
  • DOI: DOI:10.1111/j.1440-1681.2010.05432.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of intravascular changes of superabsorbent polymer microsphere (SAP-MS) with monochromatic X-ray imaging (2010)
  • 著者名/発表者名: Daigo Tanimoto, Katsuyoshi Ito, Akira Yamamoto, Teruki Sone, Makito Kobatake, Tsutomu Tamada, Keiji Umetani
  • 雑誌名: Cardiovasc Intervent Radiol 巻: 33(5) ページ: 1016-1021
  • DOI: DOI:10.1007/s00270-010-9857-3
  • 査読あり
• [学会発表] Rat coronary microangiography system for preclinical imaging using synchrotron radiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Keiji Umetani, James T. Pearson, Daryl O. Schwenke, Mikiyasu Shirai
  • 学会等名: SPIE Medical Imaging
  • 発表場所: Disney's Coronado Springs Resort, Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2013-02-13
• [学会発表] Stochastic tracking of small pulmonary vessels in human lung alveolar walls using synchrotron radiation micro CT images (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Kawata, Noboru Niki, Keiji Umetani, Yasutaka Nakano, Hironobu Ohamatsu, Noriyuki Moriyama, Harumi Itoh
  • 学会等名: SPIE Medical Imaging
  • 発表場所: Disney's Coronado Springs Resort, Orlando, Florida, USA.
  • 年月日: 2013-02-11
• [学会発表] マイクロビーム放射線治療での照射位置確認のための屈折コントラスト法による白色X線イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅谷啓二,成山展照,近藤 威
  • 学会等名: 第26回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学,愛知県名古屋市
  • 年月日: 2013-01-14
• [学会発表] 放射光生体顕微鏡によるラット心での前臨床イメージング会年次大会 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅谷啓二,ジェームズ ティー ピアーソン, ダリル オー シュウェンケ,白井幹康
  • 学会等名: 2012 年映像情報メディア学会年次大会
  • 発表場所: 広島市立大学,広島県広島市
  • 年月日: 2012-08-31
• [学会発表] 放射光での画像誘導放射線治療のための屈折コントラスト法による撮影 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅谷啓二,近藤 威
  • 学会等名: 第31回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: 札幌厚生病院,北海道札幌市
  • 年月日: 2012-08-05
• [学会発表] 放射光を使ったX線生体顕微法による微小循環系の画像観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅谷啓二,ジェームズ ティー ピアーソン,ダリル オー シュウェンケ,白井幹康
  • 学会等名: 第51回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場,福岡県福岡市
  • 年月日: 2012-05-10
• [学会発表] 前臨床試験のためのX線生体顕微法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅谷啓二,James T. Pearson,Daryl O. Schwenke,白井幹康
  • 学会等名: 第25回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 鳥栖市民文化会館,佐賀県鳥栖市
  • 年月日: 2012-01-08
• [学会発表] Development of synchrotron radiation X-ray intravital microscopy for in vivo imaging of rat heart vascular function (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiji Umetani, James T. Pearson, Daryl O. Schwenke, Mikiyasu Shirai
  • 学会等名: 33rd Annual International Conference of the IEEE EMBS
  • 発表場所: Boston Marriott Copley Place, Boston, Massachusetts, USA
  • 年月日: 2011-09-03
• [学会発表] 画像誘導放射線治療での放射光屈折強調イメージングによる高精度化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅谷啓二,成山展照,近藤 威
  • 学会等名: 2011 年映像情報メディア学会年次大会
  • 発表場所: 成蹊大学,東京都武蔵野市
  • 年月日: 2011-08-26
• [学会発表] 放射光生体顕微鏡によるラット冠状動脈観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅谷啓二,James T. Pearson,Daryl O. Schwenke,白井幹康
  • 学会等名: 第30回日本医用画像工学会大会
  • 発表場所: 国際医療福祉大学,栃木県大田原市
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Human pulmonary acinar airspace segmentation from three-dimensional synchrotron radiation micro CT images of the secondary pulmonary lobule (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Kawata, Takuya Hosokawa, Noboru Niki, Keiji Umetani, Yasutaka Nakano, Hironobu Ohmatsu, Noriyuki Moriyama, Harumi Itoh
  • 学会等名: SPIE Medical Imaging
  • 発表場所: Disney's Coronado Springs Resort, Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2011-02-15
• [学会発表] マイクロビーム放射線治療のための高画質照射野確認画像 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅谷啓二,成山展照,近藤 威,栗原 愛,福本 学,菓子野元郎,小野公二,丸橋 晃,田中浩基,篠原邦夫
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場,茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] Rat coronary microangiography system for preclinical imaging using synchrotron radiation (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiji Umetani, James T. Pearson, and Mikiyasu Shirai
  • 学会等名: 2010 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
  • 発表場所: Knoxville Convention Center,Knoxville, Tennessee, USA
  • 年月日: 2010-11-06
• [備考] SPring-8 大型放射光施設、利用事例・研究成果
  • URL: http://www.spring8.or.jp/ja/science/