陽子線の生物学的効果比と放射線肺臓炎の関係：機能画像、放射化画像の応用による解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K17206
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 三浦 幸子 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (60597095)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 陽子線 / 放射化画像

Outline of Annual Research Achievements

当大学の関連施設である陽子線治療センター内に併設されている、当大学の「陽子線がん治療研究センター」は、容易に陽子線照射実験や放射化画像撮影を行う ことが可能である。同施設で、培養細胞や有機物に対して陽子線照射を開始し、放射化画像を撮像、それを基にして陽子線のRBE測定を試みた実験結果も有して いるため、引き続き継続を行った。
肺まずは容積測定アクリルファントムを複数作成し、陽子線を照射し、その後の放射化画像を取得、得られた画像から照射線量や線量分布との比較を行った。 具体的には、容積測定アクリルファントム内に数種類の物質(精製寒天(微生物培養用)のみ、またはコルクを埋没させた精製寒天、組織片を埋没させた精製寒天 など)を入れ、同一条件で陽子線を照射し、その後PET/CTを撮影することによって放射化画像を取得した。各々の物質における線量分布を画像化し、定性的、および相対比較による半定量化を行い解析中である。 肺野を模倣したコルク部では陽子線の透過性が高く、治療計画と比較して深部への線量増加が認められた。一方、精製寒天ではほぼ治療計画通りの均一な分布が得られ、組織片では組織性状によって異なった不均一な分布を示した。上記のことから腫瘍および周囲正常組織に与える陽子線の影響について検討を進めている。 また、3Dプリンターを用いて肺のファントムを作成し、陽子線を照射することで、肺内という空気の多い組織内での陽子線の動向やストッピングパワーにつ いても検討を行っている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究開始当初、アクリルファントムに陽子線を照射し、その後の放射化画像を取得、得られた画像からファントムの内容物質による照射線量や線量分布の違いを比較検討していたが、COVID-19流行により陽子線がん治療研究センターへ出向くことが困難な時期が長く続き、遅れを生じている。
また、臨床例についても陽子線がん治療研究センターでの医師配置の変更から、肺癌症例が得られなくなったため、臨床例の検討が止まっている状態である。

Strategy for Future Research Activity

陽子線がん治療研究センターでの研究も再開できたため、容積測定アクリルファントムに対する陽子線照射を異なる環境下で行い、その後の放射化画像を取得し、照射線量や線量分布との比較を引き続き行う。
陽子線がん治療研究センターでの医師配置の変更から、肺癌症例が得られず、臨床例の検討は困難な状況であるため、今後はファントムを用いた基礎的実験を進め、新たに購入した3Dプリンターを用いて肺ファントムを作成し、陽子線を照射することで、肺内という空気の多い組織内での陽子線の動向やストッピングパワーについての検討を行う予定である。

Causes of Carryover

COVID-19流行のため、当初予定した旅費が発生しなかったことや、データ集積や解析についても、今年度は主に自身と同施設の研究協力者で行っており、研究補助に対する謝礼金が発生しなかった。
次年度は、研究補助に対する謝金も必要になるため、次年度使用額を適切に使用する予定である。