炭素線治療における解剖学的変化に応じたリアルタイム照射ビーム生成法の研究

碳离子治疗中根据解剖变化实时产生照射束的方法研究

• 批准号: 17K09056
• 负责人: 久保田 佳樹
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K09056/
• 关键词: 炭素線治療; adaptive; 可変ボーラス; ビームイメージング; 膵臓がん; 飛程変化; 炭素線; passive照射法; リアルタイム; 制動放射; ボーラス; 照射ビーム生成; 解剖学的変化

本研究はpassive照射法での炭素線治療中の患者の解剖学的な変化を検出し、その変化に応じてリアルタイムに照射ビームを変化させることを目的とする。この方法を実現するためには、体内（水中）に炭素線が通過した際に発生する制動放射を精度よく検出する技術と、その変化量に応じてpassive照射法でのビームを変化させるためのadaptive可変ボーラスを製作することが必要となる。2020年度はadaptive可変ボーラスの設計・製作を行った。Adaptive可変ボーラスは大きさの異なる計12枚のアクリル板を3枚積み重ねて、それぞれが上下左右方向から独立に稼働させることによって、自由度の高い凹凸を作り出す機構である。最大で10cm×10cmの照射野に対して、15mmの飛程を変更することが可能である。群馬大学重粒子線医学研究センターの炭素線にて実測した結果、ボーラスの凹の中心部分では1%以下の誤差であるのに対して、周囲5mmの位置では3%を超える誤差があった。これはアクリル板の切削精度やアクリル板可動のずれから発生していると考えられる。本adaptive可変ボーラスは手動で動かす機構であるが、それぞれの板はねじ回転によって動くよう製作しているため、ねじ部分をモーター等で回転させることによって自動可動も可能である。また、前年度までに開発したビームイメージングが2mmの飛程変化に検知成功結果をまとめた論文がJapaneses Journal of Applied Physcs誌に掲載された。

This study aims to investigate the anatomical changes in patients undergoing carbon radiation therapy with passive irradiation. The method is implemented in the body (in water), and the emission of carbon is controlled by the technology and the quantity of passive irradiation. In 2020, the design and production of the adaptive can be changed. The Adaptive variable display has a large number of different devices, 12 of which are integrated with each other, 3 of which are integrated with each other, and 3 of which are independent of each other in the upper, lower, and left directions. The maximum irradiation field is 10cm×10cm, and the flight range is 15 mm. The results of carbon ray measurement at Gunma University show that the error of 1% or less in the center of the concave part of the surface is not greater than 3% in the position of 5mm in circumference. The cutting accuracy of the cutting plate and the movement of the cutting plate are discussed. This adaptive-type device can be moved manually, automatically, and automatically. The paper was published in the Japanese Journal of Applied Physcs.

项目成果

炭素線治療における治療室CTの重要性、今後の発展について

治疗室CT在碳离子治疗中的重要性及未来发展

• 发表时间: 2019
• 作者: 久保田佳樹;田代睦;大野達也
• 通讯作者: 大野達也

前立腺がんの炭素線治療における日々の変化に対する垂直ビームと水平ビームの比較

前列腺癌碳离子治疗中垂直和水平光束每日变化的比较

• 发表时间: 2019
• 作者: 横山絢香;久保田佳樹;安部聖;河村英将;佐藤浩央;宮坂勇平;久保亘輝;津田和寿;須藤高行;大野達也;中野隆史
• 通讯作者: 中野隆史

Operation statistics of Gunma University Heavy Ion Medical Center

群马大学重粒子线医疗中心运营统计

• 发表时间: 2019
• 作者: H Souda;K Yusa;H Shimada;A Matsumura;Y Kubota;M Kawashima;M Sakai;M Tashiro
• 通讯作者: M Tashiro

肝細胞癌の重粒子線治療における横隔膜・肝臓照合の検討

肝细胞癌重粒子线放射治疗中膈肌/肝脏匹配的检查

• 发表时间: 2018
• 作者: 安部聖;久保田佳樹;横山絢香;湯浅大智;大橋慶明;小鹿野友昭;須藤高行;渋谷圭;大野達也;中野隆史.
• 通讯作者: 中野隆史.

Improved iterative reconstruction method for Compton imaging using median filter

• DOI: 10.1371/journal.pone.0229366
• 发表时间: 2020-03
• 期刊: PLoS ONE
• 影响因子: 3.7
• 作者: M. Sakai;R. Parajuli;Y. Kubota;N. Kubo;Mikiko Kikuchi;K. Arakawa;T. Nakano