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2018 Fiscal Year Annual Research Report

The development of internal dose calculation using Geant4

Research Project

Project/Area Number 17K16440
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

赤坂 浩亮  神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (20707161)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywords放射線治療 / ナノ粒子 / 放射線治療計画装置 / ROS / フリーラジカル
Outline of Annual Research Achievements

予定の項目であるシミュレーションを実施した。細胞に放射線を照射した時のヒドロキシラジカルを実測により測定し、それと同様の条件にてシミュレーションによってもヒドロキシラジカルの発生量を計算し、それらを比較した。具体的には、
①シミュレーションの環境設定を行い、PC上にてシミュレーションを行うために必要な仮想的な空間、照射室、金属ナノ粒子を再現した。
②がん細胞・正常細胞の線量応答性を測定するために、コロニーアッセイを行った。コロニーアッセイを行うことにより、金属ナノ粒子の放射線増感効果を検討した。
③シミュレーションにより、放射線照射時に発生するヒドロキシラジカルをはじめとするフリーラジカルを全て検出した。放射線による殺細胞効果はフリーラジカルにより大部分がもたらされるので、フリーラジカルの発生量と生存率とを結び付けようとした。
④実測値とシミュレーション値との比較を行った。実測値とシミュレーション値のフリーラジカル発生量に差が認められた。フリーラジカルの反応時間は極めて短いので、実測により全てのフリーラジカルを検出するのは難しい。実測値とシミュレーション値との差は試薬による影響、測定時間による影響と考えられた。しかし、研究結果から実測値とシミュレーション値との対応付けが可能と考えられ、今後、線量計算モデルに応用することで、より高精度な放射線治療の線量分布計算が可能となることが示唆された。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Amelioration of Radiation Enteropathy by Dietary Supplementation With Reduced Coenzyme Q102019

    • Author(s)
      Shimizu Yasuyuki、Mukumoto Naritoshi、Idrus Nelly、Akasaka Hiroaki、Inubushi Sachiko、Yoshida Kenji、Miyawaki Daisuke、Ishihara Takeaki、Okamoto Yoshiaki、Yasuda Takahiro、Nakahana Makiko、Sasaki Ryohei
    • Journal Title

      Advances in Radiation Oncology

      Volume: 4 Pages: 237~245

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.adro.2019.01.006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Gold Nanoparticle-Incorporated Molecularly Imprinted Microgels as Radiation Sensitizers in Pancreatic Cancer2019

    • Author(s)
      Yoshida Aoi、Kitayama Yukiya、Kiguchi Kentaro、Yamada Takuya、Akasaka Hiroaki、Sasaki Ryohei、Takeuchi Toshifumi
    • Journal Title

      ACS Applied Bio Materials

      Volume: 2 Pages: 1177~1183

    • DOI

      10.1021/acsabm.8b00766

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Radiosensitization effects and ROS generation by high Z metallic nanoparticles on human colon carcinoma cell (HCT116) irradiated under 150?MeV proton beam2019

    • Author(s)
      Abdul Rashid Raizulnasuha、Zainal Abidin Safri、Khairil Anuar Muhammad Afiq、Tominaga Takahiro、Akasaka Hiroaki、Sasaki Ryohei、Kie Katahira、Abdul Razak Khairunisak、Pham Binh. T.T.、Hawkett Brian S.、Carmichael Mary-Ann、Geso Moshi、Rahman Wan Nordiana
    • Journal Title

      OpenNano

      Volume: 4 Pages: 100027~100027

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.onano.2018.100027

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of dosimetric parameters in the treatment planning of magnetic resonance imaging?based intracavitary image-guided adaptive brachytherapy with and without optimization using the central shielding technique2018

    • Author(s)
      Nishikawa Ryo、Yoshida Kenji、Ebina Yasuhiko、Omoteda Mayumi、Miyawaki Daisuke、Ishihara Takeaki、Ejima Yasuo、Akasaka Hiroaki、Satoh Hitoaki、Kyotani Katsusuke、Takahashi Satoru、Sasaki Ryohei
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 59 Pages: 316~326

    • DOI

      doi: 10.1093/jrr/rry009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 呼吸同期IMRTにおけるInterplay Effectの検討2018

    • Author(s)
      椋本成俊、奥村圭祐、矢田隆一、赤坂浩亮、清水康之、大須賀彩希、中岡藍、西谷隆治、佐々木良平
    • Organizer
      第43回神戸放射線腫瘍懇話会
  • [Presentation] In situステルス性獲得にもとづく長期血中滞留性金ナノ粒子内包分子インプリントナノゲルの創製2018

    • Author(s)
      北山 雄己哉, 山田 託也, 赤坂 浩亮, 西村 勇哉, 五十嵐 一紀, 松本 有, 佐々木 良平, 竹内 俊文
    • Organizer
      第40回日本バイオマテリアル学会
  • [Presentation] 放射線治療のための金ナノ粒子内包分子インプリントポリマーナノゲルの開発2018

    • Author(s)
      北山 雄己哉, 山田 託也, 木口 健太朗, 吉田 碧衣, 赤坂 浩亮, 西村 勇哉, 五十嵐 一紀, 松本 有, 佐々木 良平, 竹内 俊文
    • Organizer
      第40回日本バイオマテリアル学会
  • [Presentation] Application of dual-energy CT to suppression of metal artifacts caused by spinal implant in radiotherapy2018

    • Author(s)
      Tianyuan Wang, Takeaki Ishihara, Atsushi Kono, Naoki Yoshida, Noriyuki Negi, Kenichiro Kakutani, Hiroaki Akasaka, Ryuichi Yada, Naritoshi Mukumoto, Daisuke Miyawaki, Kenji Yoshida, Ryohei Sasaki
    • Organizer
      World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 還元型コエンザイムQ10の摂取形状による放射線防護効果の変化2018

    • Author(s)
      清水康之、 椋本成俊、宮脇大輔、犬伏祥子、 赤坂浩亮、矢田隆一、大須賀彩希、佐々木良平
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第31回学術大会
  • [Presentation] Dosimetric accuracy of dose calculation algorithms for lung heterogeneity phantom2018

    • Author(s)
      Naritoshi Mukumoto, Ryuichi Yada, Keisuke Okumura, Hiroaki Akasaka, Yasuyuki Shimizu, Tianyuan Wang, Saki Osuga, Takaharu Nishitani, Yuichi Aoyama, Ryohei Sasaki
    • Organizer
      第115回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] 当院における悪性脳神経膠腫に対するIMRTの治療成績2018

    • Author(s)
      石原武明、妹尾悟史、赤坂浩亮、 椋本成俊、 井上由子、西川遼、 宮脇大輔、 吉田賢史、 佐々木良平、  篠山隆司、 田中一寛
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第31回学術大会
  • [Presentation] ガントリー取付式2次元検出器を用いたVMAT検証の可能性・3次元検出器と比較して2018

    • Author(s)
      椋本成俊、奥村圭祐、矢田隆一、赤坂浩亮、西谷隆治、佐々木良平
    • Organizer
      第116回日本医学物理学会学術大会
  • [Presentation] 肺不均質ファントムにおける線量計算アルゴリズム精度の検討2018

    • Author(s)
      椋本成俊 、矢田隆一、奥村圭祐、江口力斗、赤坂浩亮、清水康之、大須賀彩希、西谷隆治、佐々木良平
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第31回学術大会

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Published: 2019-12-27  

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