| 研究課題/領域番号 |
23602010
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
齋藤 秀敏 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 教授 (50196002)
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| 研究分担者 |
藤崎 達也 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (00285058)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| キーワード | 放射線治療 / 画像誘導放射線治療 / 体内線量分布再構成 / コンプトンカメラ / ガンマカメラ / 散乱線 / scatter to primary ratio |
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| 研究概要 |
本研究の最終目標は、コンプトン散乱光子の情報を利用しての照射位置検出、さらに強度変調放射線治療（IMRT）時の複雑な投与線量分布再構成の可能性を明らかにするシステムの開発である。この目的のためコンプトンカメラに着想し、その可能性を実証するための検出器、コリメータシステムおよび再構成アルゴリズムに関する基礎的研究を行っている。平成23年度は高精度冷却CCDカメラを用いて、患者位置の実写画像と散乱線によるシンチレーション分布をカメラで撮影するための方法について検討を進めている。位置ずれなしで患者位置の実写画像と、散乱線によるシンチレーション光分布を1台のCCDカメラで撮影し、重ね合わせる2つの方法を考案した。この2つの方法について、実写画像と散乱線によるシンチレーション光の相対強度の最適化と双方の画像の鮮鋭化の検討を行い、最適な方法を検討している現状である。 一方、多方向収集データから3次元照射部位再構成を可能にするため、放射線治療時の患者透過光子線の定量性についての検討も行っている。これは、治療装置ヘッド、照射対象である患者、受像系であるEPIDの各々から散乱線が発生する。これは、透過光子のフルエンスから体内線量分布を再構成する目的には不要なノイズが混入することを示している。このため、散乱線のエネルギースペクトル、フルエンス、および一次線に対する散乱による線量寄与を明らかにするため、空中の水衝突カーマ計測からの散乱線量算出方法を検討し実行すると同時に、シミュレーションによる評価を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究では、患者位置の実写画像と散乱線によるシンチレーション分布を位置ずれなしに重ね合わせる技術、システムの開発が要点になる。現在、実写画像と散乱線によるシンチレーション光の相対強度の最適化、双方の鮮鋭化に時間を要しているため、多少計画より遅れている感がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
実写画像と散乱線によるシンチレーション光の相対強度の最適化、双方の鮮鋭化に関する研究を進める。これについては、リニアックからの照射されるX線のエネルギースペクトルから、散乱角度ごとのエネルギースペクトルとフルエンスを理論計算およびシミュレーションで求める。また、実験との比較を行う。これによって、プラスチックシンチレータの厚さの最適化、また実画像との強度調整を行う予定であり、これによって現状の問題に対する最適解を導き出す。また、コリメータの最適化により、システムのプロトタイプを作成し、照射位置・投与線量検証の可能性を明らかにしていく。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
本年度は、昨年度の成果発表のための海外旅費を計上ししている。また、実験補助者の雇用、その他学会登録費として助成金を使用する。ただし、研究進捗上、旅費を既製品ではない組立部品としての複数のCCDカメラの購入に充てる可能性もある。
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