光反応抑制と放射線反応促進による蛍光ゲル線量計の高機能化

通过抑制光反应和促进辐射反应来改善荧光凝胶剂量计的功能

• 批准号: 21K12524
• 负责人: 前山 拓哉
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12524/
• 关键词: ゲル線量計; LET非依存; 3次元線量分布; 化学線量計; 蛍光プローブ; 放射線化学; 重粒子線治療; ナノクレイ; 三次元線量分布; 放射線治療; 水溶液線量計; 蛍光

腫瘍の形に合わせて線量を集中させた照射を行う高精度な放射線治療が普及してきている。それに伴い、治療の品質管理・品質保証の観点から、複雑になった線量分布を検証するための線量計の開発が進められている。2019年には、少量の水分散ナノクレイのみをゲル化剤とし、蛍光プローブを加えることで作られる蛍光ゲル線量計を開発した。化学測定手法の中で最も高感度な蛍光測定法を用いることで、数Gyオーダーが測定限界である従来の3次元ゲル線量計に対して、さらなる高感度化が期待できる。2022年度、蛍光プローブの新規分散剤を導入することで、ゲル線量計に高い光安定性を付与できることを明らかにし、論文として報告した。本年度は緻密な照射が可能な重粒子線に対する特性評価並びに、重粒子線治療への応用研究を進めた。本年度は具体的に、以下の成果を得た。(1)高い光安定性を有する蛍光ゲル線量計の重粒子線への応用を進め、LET非依存の感度特性を有するナノコンポジットフリッケゲル線量計と同様に蛍光ゲル線量計においてもLET依存性を抑制できることが明らかになった。従来の約100倍の高感度化を達成し，放射線治療線量域での線量評価が可能となる初めてのLET非依存の3次元線量計である。この分野の著名なジャーナルMedical Physics 誌に掲載された。(2)LET非依存の蛍光ゲル線量計に対してマルチイオン照射を行い、利用可能なLETの範囲と反応メカニズムの調査を進めた。研究結果の一部を論文として投稿中である。

高度准确的放射治疗涉及根据肿瘤形状浓缩剂量的辐射，它变得越来越流行。因此，正在开发剂量计的开发以从质量控制和治疗质量保证的角度验证复杂剂量分布。在2019年，我们开发了一种荧光凝胶剂量仪，该剂量仅通过仅使用少量的水分纳米粘土作为胶凝剂并添加荧光探针来制造。通过使用任何化学测量方法的最敏感的荧光测量方法，与常规的3D凝胶剂量计相比，预计将进一步提高灵敏度，在该测量限制的限制为几个Gy。在2022年，我们透露，通过引入新的荧光探针分散剂，可以为凝胶剂量计提供高光稳定性，并报告为论文。今年，我们对重离子束的特征进行了一项研究，该特征可以详细介绍，并研究对重离子束治疗。今年，我们取得了以下具体结果：（1）已经进步了具有高光稳定性的荧光凝胶剂量计的应用，并且已经揭示了让依赖性可以抑制荧光凝胶剂量计中，就像那些具有带有可依赖性敏感性特征的纳米机量像胶合凝胶凝胶凝胶剂一样。这是第一个独立的3D剂量计，其敏感性比常规方法高约100倍，并且能够在放射治疗剂量范围内进行剂量评估。它发表在该领域的著名期刊医学物理学上。 （2）对独立于LET的荧光凝胶剂量表进行了多离子辐照，并研究了可用的LETS范围并进行了反应机理。目前，一些研究结果正在作为论文提交。

项目成果

Dosimetry in high-dose-rate brachytherapy with a radio-fluorogenic gel dosimeter

使用放射性荧光凝胶剂量计进行高剂量率近距离放射治疗的剂量测定

• DOI: 10.1088/1742-6596/2167/1/012032
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: Inoue K.;Watanabe Y.;Maeyama T.;Mizukami S.;Hayashi S.;Terazaki T.;Muraishi H.;Gomi T.;Shimono T.
• 通讯作者: Shimono T.

Radio‐fluorogenic nanoclay gel dosimeters with reduced linear energy transfer dependence for carbon‐ion beam radiotherapy

减少碳离子束放射治疗线性能量转移依赖性的放射性荧光纳米粘土凝胶剂量计

• DOI: 10.1002/mp.16092
• 发表时间: 2022
• 期刊: Medical Physics
• 影响因子: 3.8
• 作者: Maeyama Takuya;Mochizuki Anri;Yoshida Kazuki;Fukunishi Nobuhisa;Ishikawa Kenichi L.;Fukuda Shigekazu
• 通讯作者: Fukuda Shigekazu

ライトシート方式蛍光ゲル断層撮影装置を用いた192Ir密封小線源の3次元線量分布測定

使用光片荧光凝胶断层扫描装置测量 192Ir 密封近距离放射治疗源的三维剂量分布

• 发表时间: 2022
• 作者: 久田 桐子;渡邉 祐介;前山 拓哉;寺崎 剛史;井上 幹太;村石 浩
• 通讯作者: 村石 浩

重粒子線治療用のLET非依存蛍光ゲル線量計の開発

开发用于重离子治疗的不依赖于 LET 的荧光凝胶剂量计

• 发表时间: 2022
• 作者: 前山 拓哉;福西 暢尚;石川 顕一;福田 茂一
• 通讯作者: 福田 茂一

ナノコンポジットフリッケゲル線量計の改良

纳米复合材料Fricke凝胶剂量计的改进

• 发表时间: 2022
• 作者: 前山拓哉;福西暢尚;石川顕一;福田茂一
• 通讯作者: 福田茂一