2017 Fiscal Year Research-status Report
The development of internal dose calculation using Geant4
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17K16440
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
赤坂 浩亮 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (20707161)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 放射線治療 / がん / シミュレーション / ROS / GEANT4 / GEANT4-DNA / 活性酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膵がんを代表とする腹部難治がんの治療成績は世界的にもまだ低いままである。これまで我々は、腹部難治腫瘍に対する新たな治療法をいくつも開発してきた。我々は放射線増感剤に金属ナノ粒子（過酸化チタンナノ粒子）を用い、放射線と金属ナノ粒子の併用効果に関して、いくつか有益な報告をしてきている。我々の先行研究から、放射線増感剤と放射線を併用した時の抗腫瘍効果の増強効果は実証されているが、実際に腫瘍に付与される放射線の線量については、今まで研究されていないのが課題である。この課題を解決するために、放射線増感剤と放射線を併用したとき、腫瘍に付与されている実際の線量の同定法の開発をシミュレーションを利用して行い、今後の臨床応用へ発展させたい。
昨年度はフルモンテカルロシミュレーションツールであるGEANT4とGEANT4-DNAの環境設定を行い、シミュレーション環境を設定した。さらに、シミュレーション上で、水に放射線を照射した時に生じる活性酸素のデータ取得にも成功した。また、エックス線に限らず、電子線、粒子線のシミュレーションもできるようにした。
シミュレーションと同時進行で、がん細胞であるHCT116+/+を用いて、コロニーアッセイを行った。放射線増感剤として金ナノ粒子を用い、照射線量を変更させて、surviving fractionカーブの取得を行った。
現在、水に放射線を照射した時に生じる活性酸素の実測を試みている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
シミュレーションの計算時間が非常に長く、予定よりもやや遅れている。実測データに関しては随時取得していく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
シミュレーション時間の改善に、GPU搭載のPCを利用し、シミュレーション時間の短縮を図り、本研究を推進していく予定である。細胞実験による実測データは随時取得していく予定である。
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| Causes of Carryover |
シミュレーションに要する計算時間が長く、思うように計算データ取得ができず、プログラミング改良に時間を要したため、細胞を用いた実測実験を行うのに難渋したため、細胞、試薬の購入費用等に差異が生じたため。次年度に本年度の実験を一部行うこととなるため、それに必要な細胞、試薬等を購入する。
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[Journal Article] Evaluation of a Small Animal Irradiation System for Animal Experiments Using EBT3 Model GAFCHROMICTM Film2017
Author(s)
YASUYUKI SHIMIZU, HIROAKI AKASAKA, DAISUKE MIYAWAKI, NARITOSHI MUKUMOTO, MASAO NAKAYAMA, TIANYUAN WANG, SAKI OSUGA, SACHIKO INUBUSHI, RYUICHI YADA, YASUO EJIMA, KENJI YOSHIDA, TAKEAKI ISHIHARA, RYOHEI SASAKI
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Journal Title
Kobe J. Med. Sci.
Volume: 63
Pages: E84-E91
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Application of dual-energy CT to suppression of metal artefact caused by pedicle screw fixation in radiotherapy: a feasibility study using original phantom2017
Author(s)
Tianyuan Wang, Takeaki Ishihara, Atsushi Kono, Naoki Yoshida, Hiroaki Akasaka, Naritoshi Mukumoto, Ryuichi Yada, Yasuo Ejima, Kenji Yoshida, Daisuke Miyawaki, Kenichiro Kakutani, Kotaro Nishida, Noriyuki Negi, Toshiaki Minami, Yuuichi Aoyama, Satoru Takahashi, Ryohei Sasaki
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Journal Title
Physics in Medicine & Biology
Volume: 62
Pages: 6226-6245
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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