連続可変拡大ブラックピーク照射法によるがんの高精度陽子線治療の研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23390308
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 独立行政法人国立がん研究センター
• 研究代表者: 西尾 禎治 独立行政法人国立がん研究センター, 臨床開発センター, ユニット長 (40415526)
• 研究分担者: 中川 恵一 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (80188896)
• 連携研究者: 小泉 哲夫 立教大学, 理学部, 教授 (90147926) ; 阿蘇 司 富山高等専門学校, 専攻科, 教授 (30290737) ; 小澤 修一 広島大学, 大学院・医歯薬保健学研究院, 特任准教授 (20360521)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 放射線治療物理学 / 荷電重粒子線照射技術

研究概要

本研究では患者毎の腫瘍サイズに一致させた連続可変拡大ブラックピーク照射法を研究開発し、がんの高精度陽子線治療を実現する。
治療用陽子線サイクロトロン加速器から提供される連続ビームと回転型レンジモジュレーターホイールの回転位置の同期を取ることで、陽子線の深部方向の均一線量分布を患者毎の腫瘍サイズに合わせて整形する照射システムを完成させた。腫瘍に対して的確な陽子線照射が実施されたかを検証するために、プラスチックシンチレーター線量分布計測器システム及び人体組成別画像利用線量分布及び可視化用アクティビティ分布計算システムを開発した。開発した３つのシステムの統合化と総合試験を実施した。

研究成果

• [雑誌論文] Impact of flattening-filter-free techniques on delivery time for lung stereotactic volumetric modulated arc therapy and image quality of concurrent kilovoltage cone-beam computed tomography : a preliminary phantom study (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa K, Haga A, Sakumi A, Yamashita H, Igaki H, Shiraki T, Ohtomo K, Iwai Y, Yoda K
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: 55(1) ページ: 200-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of dose-volume delivery guided proton therapy (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nishio, K. Matsushita, M. Sekine, S. Nakamura, S. Tanaka, A. Miyatake
  • 雑誌名: J. J. Radiol. Tech 巻: 69(11) ページ: 1297-1305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of activity pencil beam algorithm using measured distribution data of positron emitter nuclei for therapeutic SOBP proton beam (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Miyatake, T. Nishio
  • 雑誌名: Med. Phys 巻: 40(9) ページ: 091709-1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental evaluation of a spatial resampling technique to improve the accuracy of pencil-beam dose calculation in proton therapy (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Egashira, T. Nishio, T. Matsuura, S. Kameoka, M. Uesaka
  • 雑誌名: Med. Phys 巻: 39(7) ページ: 4104-4114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extension of the Particle Therapy Simulation Framework to Hospital Information Systems and Multi-grid Environments (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Aso, Y. Maeda, G. Iwai, W. Takase, T. Sasaki, Y. Watase, T. Yamashita, T. Akagi and Y. Nakano
  • 雑誌名: IEEE International Conference on Computational Science and Engineering ページ: 229-234
  • 査読あり
• [学会発表] Built in online-PET system of Sumitomo proton therapy system (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, D. Amano, T. Tachikawa, H. Nonaka, T. Nishio
  • 学会等名: ACCAPP 2013
  • 発表場所: Bruges, Belgium
  • 年月日: 20130805-08
• [学会発表] Development of beam scanning control system for proton radiation therapy (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Inoue, T. Ochi, T. Morita, T. Tachikawa, T. Asaba, R. Kohno, K. Hotta, Y. Matsuzaki, T. Nishio, T. Akimoto
  • 学会等名: PTCOG 52
  • 発表場所: Essen, Germany, Congress Center
  • 年月日: 20130602-08
• [学会発表] "陽子線治療におけるPETイメージング", 合同シンポジウム3-医学物理におけるイノベイティブテクノロジー (2013)
  • 著者名/発表者名: 西尾禎治
  • 学会等名: 日本医学物理学会第105回学術大会
  • 発表場所: 横浜, 神奈川, パシフィコ横浜
  • 年月日: 20130411-14
  • 招待講演
• [学会発表] 陽子線治療における体内中での標的原子核破砕反応の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松下慶一郎, 西尾禎治, 玉木聖一, 稲庭拓, 野口綾太, 鈴木龍彦, 中村哲志, 川端麻莉子, 杉浦彰則
  • 学会等名: 日本医学物理学会第105回学術大会
  • 発表場所: 横浜, 神奈川, パシフィコ横浜
  • 年月日: 20130411-14
• [学会発表] 標的原子核破砕反応と高精度陽子線がん治療に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西尾禎治, 松下慶一郎, 関根雅晃, 宮武彩
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 東広島, 広島大学
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] A Study of Multiplex Proton Imaging Using GEANT4 (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Aso, K.Kawashima, T.Nishio, S.B.Lee, T.Sasaki
  • 学会等名: IEEE Nuclear Science Symposium
  • 発表場所: Anaheim, California
  • 年月日: 20121029-1103
• [学会発表] 深部方向の線量測定簡便化装置の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村哲志, 淺井博之, 秋田峻吾, 上窪純史, 青山結樹, 横澤淳司, 須釜裕也, 武居秀行, 西尾禎治, 丸山浩一, 早川和重
  • 学会等名: 日本医学物理学会第104回学術大会
  • 発表場所: 筑波, つくば国際会議場
  • 年月日: 20120914-15
• [学会発表] Performace of beam ON-LINE PET system constructed with two opposing planar-type detector heads in proton therapy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nishio, A. Miyatake, K. Matsushita, M. Sekine
  • 学会等名: The 31st Sapporo International Cancer Symposium / Advanced Radiation Therapy and Cancer Research Up-to-Date
  • 発表場所: Sapporo, Hokkaido University
  • 年月日: 20120723-24
• [学会発表] 陽子線連続可変SOBP照射法のプロトタイプ装置の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西尾禎治, 江頭祐亮, 阿蘇司, 小澤修一, 小泉哲夫, 中川恵一
  • 学会等名: 日本医学物理学会第103回学術大会
  • 発表場所: 横浜, パシフィコ横浜
  • 年月日: 20120412-15
• [学会発表] 高感度マイクロチャンネルプレートの絶対検出効率測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 守屋宗祐, 的場史朗, 小泉哲夫, 城丸春夫
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 20120324-27
• [学会発表] Proton treatment planning system in National Cancer Center Hospital East (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nishio
  • 学会等名: The 6th JSMP-KSMP/11th AOCMP Meeting
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 20110929-1001
• [学会発表] Spatial re-sampling of pencil beams to improve the dose-calculation accuracy in proton therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Egashira, T. Nishio, T. Matuura, S. Kameoka, M. Uesaka
  • 学会等名: 2011 Joint AAPM/COMP Meeting
  • 発表場所: Canada (Vancouver)
  • 年月日: 20110731-0804
• [学会発表] A GEANT4 Based Particle Therapy Simulation Framework (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Aso, A.Kumura, T.Yamashita, T.Akagi, S.Kameoka, T.Nishio, K.Murakami, C.Omachi, T.Sasaki, K.Amako, H.Yoshida, H.Kurashige
  • 学会等名: PTCOG 50
  • 発表場所: America (Philadelphia)
  • 年月日: 20110512-14
• [学会発表] 陽子線治療におけるON-LINE PET (2011)
  • 著者名/発表者名: 西尾禎治
  • 学会等名: 第10回化学放射線科学研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-06-18
• [図書] 図解診療放射線技術実践ガイド第3版, 第3章放射線治療技術:陽子線治療 (2014)
  • 著者名/発表者名: 遠藤啓吾編集主幹, 西尾禎治
  • 総ページ数: 1084
  • 出版者: 文光堂
• [図書] 医学物理の理工学-下巻- (2013)
  • 著者名/発表者名: 上坂充, 中川恵一, 西尾禎治, 金井達明
  • 総ページ数: 274
  • 出版者: 養賢堂
• [図書] 医学物理の理工学-上巻- (2012)
  • 著者名/発表者名: 上坂充, 中川恵一, 西尾禎治, 金井達明
  • 総ページ数: 255
  • 出版者: 養賢堂
• [図書] 臨床放射線腫瘍学-最新知見に基づいた放射線治療の実践- (2012)
  • 著者名/発表者名: 日本放射線腫瘍学会, 日本放射線腫瘍学研究機構
  • 総ページ数: 534
  • 出版者: 南江堂