The FLASH effect in carbon-ion beam

碳离子束中的FLASH效应

• 批准号: 22K07695
• 负责人: 八木 雅史
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07695/
• 关键词: FLASH; 超高線量率; 炭素線治療; 粒子線治療; 医学物理（学）

本研究の目的は、炭素線を用いた超高線量率照射法の確立と炭素線においてFLASH効果が存在するかを確認することである。本研究では炭素線におけるFLASH効果を評価するための基盤となる研究を行った。研究期間内には以下のことを行った【①炭素線を用いた超高線量率照射装置の開発、②炭素線におけるFLASH効果の確認】。本研究成果に関して国際学会発表ではBest E-Poster Awardを受賞した。また学術論文の発表や特許出願を行った。令和4年度は既存の炭素線照射装置の機能として備わっていない、炭素線を超高線量率で標的に正確に照射する実験系の確立を行った。以下の2段階（加速器系、照射系）に分けて研究を進めた。（ⅰ）超高線量率照射モードの作成加速器運転パラメータの調整を行い、既存の炭素線照射装置にて超高線量率照射モード（monochromatic beamモード）の開発を行い、複数のエネルギーにおいて超高線量率照射をできるようにした。（ⅱ）超高線量率照射場の線量測定法と照射野形成法の開発超高線量率照射では制御上の理由から装置既存の計器類が使用できない。超高線量率照射に対応するモニタ線量計、照射野形成法、線量測定法の開発を行った。モニタ線量計は電離量を調整するために気圧が調整できる密封型を採用した。照射野形成にはスキャニング法を用いた。線量測定には電離箱型線量計を使用し、照射野の形状や大きさを評価した。開発したモニタ線量計を用いることで、照射量とスポット移動を制御することが可能になった。次に控える生物実験に必要な照射野サイズを満たすことを確認した。また低線量から高線量に渡って線量を調整した。

The purpose of this study is to establish the existence of carbon ray FLASH effect by ultra-high radiation rate irradiation method. This study is based on the evaluation of FLASH results. During the research period, the following tasks were carried out [1. Development of ultra-high linear dose rate irradiation device for use in carbon wire, and 2. Confirmation of FLASH effects for use in carbon wire]. The results of this research were awarded the Best E-Poster Award by the International Society. Academic papers are published and licensed. In 2010 and 2014, the functions and equipment of existing carbon irradiation devices were improved, and the correct irradiation system for carbon irradiation with ultra-high radiation rate was established. The following two stages (accelerator system, irradiation system) are studied separately. (i) Adjustment of accelerator operation parameters for ultra-high dose rate irradiation, development of ultra-high dose rate irradiation parameters for existing carbon irradiation devices, and multiple generation parameters for ultra-high dose rate irradiation. (ii) Irradiance measurement method of ultra-high dose rate irradiation field and irradiation field formation method for developing ultra-high dose rate irradiation are the reasons for controlling the existing devices of the device. The development of ultra-high dose rate irradiation, radiation field formation method and dosimetry method The ionization amount of the linear meter is adjusted. The pressure is adjusted. The sealed type is adopted. Irradiation field formation X-ray measurement is an evaluation of the use of ionization chamber type X-ray meters and the shape of the irradiation field. Open to the light of the sun, the light of the sun. The next step is to make sure Low line quantity, high line quantity, high line quantity adjustment.