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斎藤 公明; 齋藤 秀敏*; 国枝 悦夫*; 成田 雄一郎*; 明上山 温*; 藤崎 達也*; 川瀬 貴嗣*; 金子 勝太郎*; 尾嵜 真浩*; Deloar, H. M.*; et al.
情報処理, 48(10), p.1081 - 1088, 2007/10
科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業CRESTの一環として、外部の大学,医療機関,民間企業とチームを組織し、超並列シミュレーション計算を利用して放射線治療の高度化に貢献するための研究開発を行ってきた。この中で、現在広く行われているX線治療に関して、詳細人体モデルとモンテカルロ計算を利用して高精度線量を短時間に行い、ネットワークを介して医療現場を支援するシステムを開発してきた。さらに、これからの治療として期待される陽子線治療に関して、レーザーにより発生する陽子線を利用して小型で安価な陽子線治療装置を開発するための基礎的な研究を行ってきた。平成14年に開始した本プロジェクトはそれぞれのサブテーマについて成果を挙げ、平成19年度に終了する予定である。これらのプロジェクト研究の全容についてまとめて紹介する。
Deloar, H. M.*; 国枝 悦夫*; 川瀬 貴嗣*; 角尾 卓紀*; 齋藤 秀敏*; 尾嵜 真浩*; 斎藤 公明; 高木 俊治*; 佐藤 理*; 藤崎 達也*; et al.
Medical Physics, 33(12), p.4635 - 4642, 2006/12
被引用回数：13 パーセンタイル：39.28(Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging)適切な中エネルギーX線を用いることで患部のより高い線量均一性を実現し、小さな肺腫瘍を処置するための3次元集光治療(3DCSRT)の研究を進めている。CTシステムを改良したノンコプラナ集光治療装置のシミュレーションを、147.5, 200, 300, 500kVpの4種類のX線を用いることを想定して、BEAMnrcコードを用いて行った。kVp領域のX線とMV領域のX線との線量均一性の違いをCTデータに基づくファントムを用いて比較した。ターゲットの中心の周囲から3種類のノンコプラナアークで照射することを想定した。線量体積ヒストグラムに関して比べた場合、kVpエネルギーのX線の線量均一性はMVエネルギーのX線に比べて優れていることが明らかになった。肋骨における線量をなるべく抑制することを合わせて考慮すると、3DCSRTには500kVpのX線が最も適していることが明らかになった。
斎藤 公明; 国枝 悦夫*; 成田 雄一郎*; 木村 英雄; 平井 正明*; Deloar, H. M.*; 金子 勝太郎*; 尾嵜 真浩*; 藤崎 達也*; 明上山 温*; et al.
Radiation Protection Dosimetry, 116(1-4), p.190 - 195, 2005/12
被引用回数：2 パーセンタイル：17.6(Environmental Sciences)光子・電子を利用した放射線治療を支援するために、患者体内の正確な線量分布を計算するためのコードシステムを開発している。このシステムでは高度人体モデル,詳細加速器ヘッドモデルとモンテカルロ計算を利用してリアリスティックな計算を行うことを目指している。線量計算センターに設置したITBL計算機上で計算を実施し、ネットワークを介して関連したデータの送受信を行う。日本で多数行われている現行の治療の品質保証を支援するとともに、先端的治療へ適用することも計画されている。研究開発プロジェクトは2003年の11月に5年計画でスタートした。システムの基本的な構成部分は既にできあがっており、これを用いて患者の体内と体外の放射線場の特徴が明らかにされてきた。この基礎研究の成果に基づいて最終システムのデザイン,構築が行われる。
斎藤 公明; 国枝 悦夫*; 成田 雄一郎*; 明上山 温*; 齋藤 秀敏*
no journal, ,
The dose calculation system IMAGINE for remotely providing accurate doses for X-ray therapy has been developed. The system performs Monte Carlo simulations with precise models on the patient body and the irradiation head exclusively at the dose calculation center, and provides the calculated dose distributions to the hospital through computer networks. The system can be operated remotely by plural different users in parallel, and support many medical facilities widely. The system intends to provide benchmark doses which would be used for the quality assurance and control (QA/QC) of radiation therapy, and also to support advanced treatments like IMRT and CTRTx (CT radiotherapy) which need sophisticated dose calculations. The system will be completed in FY2007 after being modified considering consequences of the verification test.
斎藤 公明; 国枝 悦夫*; 成田 雄一郎*; 金子 勝太郎*; 平井 正明*; 奥 洋平*; Deloar, H. M.*; 藤崎 達也*; 明上山 温*; 齋藤 秀敏*
no journal, ,
詳細人体モデルとモンテカルロ並列計算を利用してX線治療における患者体内の線量分布を高速・高精度で計算し、ネットワークを介して複数の治療施設を支援するシステムIMGINEの開発を、JST戦略的創造研究事業の一環として平成14
19年度に行った。本システムは、どのような条件においても基準となる精度の高い線量分布を提供して治療のQC/QAに寄与することを目指し、モンテカルロ計算精度の低下につながる近似計算をできる限り排除する設計とした。また、一般ユーザーにも容易に使用が可能なよう、市販の治療計画装置をユーザーインターフェイスとして用いる構成としている。システムの開発の中で、EGS4コードをベースにした線量計算エンジン,光子スペクトル計算エンジンの開発・整備と並列化,正確な光子スペクトルを評価するためのコミッショニング手法の確立,人体モデル自動作成ソフトの開発,データの変換・転送並びにジョブ実行の指令を司るサーバ類の開発等を行った。進行中のシステム実証・検証試験の結果を基に改良を加え、19年度中にシステムが完成する予定である。
津田 啓介; 福士 政広*; 明上山 温*; 北村 秀秋*; 井上 一雅*; 中谷 儀一郎*; 木村 純一*; 澤口 政人*; 木名瀬 栄; 斎藤 公明
no journal, ,
近年、核医学診断では、陽電子放射断層撮影(PET)検査が広く利用され、クリニカルPETとして普及している。ポジトロン放出核種の実効線量定数は、核医学診断で広く使用されている核種
Tcの約8倍であるため、今後のポジトロン核種を用いる検査の発展には、十分な防護がなされなければならない。このため、PET施設における放射線防護,安全確保が課題であり、PET施設の放射線遮へい材として含鉛ガラスに注目が集まっている。われわれは、英国ピルキントン社製の2種類の含鉛ガラスの放射線遮へい能評価の依頼を受け、本研究において、含鉛ガラスの
F(511keV)に対する放射線遮へい能評価を、実測及びモンテカルロシミュレーション計算評価にて行った。本研究の結果、実測値とモンテカルロシミュレーション値との実効線量透過率を算出し、今回評価した含鉛ガラスには十分な防護効果があることを確認した。さらに、
Cs(662keV), 
Co(1.17, 1.33MeV)に対する遮へい能評価を行い、同様の防護効果があることを確認した。
