2018 Fiscal Year Research-status Report
陽子線照射の線量率とLET変動を同時に考慮した治療効果評価システムの開発
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18K07621
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松浦 妙子 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90590266)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 嵩祐 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (00769177) [Withdrawn]
安井 博宣 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (10570228)
高尾 聖心 北海道大学, 大学病院, 助教 (10614216)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 陽子線生物 / 亜致死損傷回復 / LET |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の研究実施計画に従い、本研究課題のベースとなる時間依存LQモデルの亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにするために、生物モデルおよび細胞照射実験に関する文献調査を行い、これらに基づいて細胞照射実験計画を完成させ、陽子線を用いた実験を開始した。また、体内の各位置における、線量率とLET変動に基づき、治療効果を評価するシステムの構築を開始した。
細胞照射実験には、ヒト唾液腺のがん細胞であるHSG細胞を用いることとした。細胞の生存率は、陽子線照射後の細胞の増殖能を見るコロニーフォーメーションアッセイ法により評価した。陽子線の照射エネルギーは140.8 MeVとした。LETは我々のグループが開発したDual-LETモデルを用いて評価を行い、エネルギー吸収材によって位置を調整した。
まずLQモデルの生物パラメータ（α,β）についてLET依存性を調べるため、異なるLETでの瞬間照射を行った。次に、損傷回復のLET依存性を調べるために、細胞に対し時間を空けて2回線量を付与する間歇照射を行い、回復に対するLET変動の影響を評価した。本実験では1回の治療中に起こる損傷回復を想定し、照射の時間間隔は最大で90分とした。
最終的には、全部で5種類のLETに対する実験を行い、亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにする予定であるが、現在のところ、0.74 keV/μmと10.2 keV/μmの2点での測定が完了している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の研究実施計画に記載の内容をおよそスケジュール通り実施しているが、予定よりも照射実験の実施に時間を要しているため
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| Strategy for Future Research Activity |
2018年度に引き続き5種類のLETに対する照射実験を完了させ、結果をもとに時間依存LQモデルの亜致死損傷回復関数およびそのLET依存性を明らかにする。また、体内の各位置における線量率とLET変動に基づき、治療効果を評価するシステムの構築を完了させる。当初の研究計画では、CT画像上のボクセルごとに、付与される線量と線量平均LETの時間構造を算出し、生存率を求める予定であった。しかし、計算量が膨大になるため、線量率の時間分解能やCTの空間分解能を落とすための対策を練る必要がある。
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| Causes of Carryover |
陽子線照射実験が一部後ろ倒しになったため、差額が生じた。2019年度のできるだけ早い時期に残りの実験を完遂させ、挽回する予定である。
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[Presentation] A Study On the Influence of Changing the Motion Recognition Rate On the Dose Accuracy of2018
Author(s)
T. Sodeta, T. Matsuura, S. Takao, S. Hirayama, T. Kanehira, N. Miyamoto, K. Nishioka, N. Kato, S. Shimizu, K. Umegaki, H. Shirato
Organizer
AAPM 60th Annual Meeting
Int'l Joint Research
