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論文

Recent advances in the biology of heavy-ion cancer therapy

浜田 信行*; 今岡 達彦*; 増永 慎一郎*; 尾方 俊至*; 岡安 隆一*; 高橋 昭久*; 加藤 宝光*; 小林 泰彦; 大西 武雄*; 小野 公二*; et al.

Journal of Radiation Research, 51(4), p.365 - 383, 2010/07

 被引用回数:102 パーセンタイル:91.64(Biology)

Superb biological effectiveness and dose conformity represent a rationale for heavy-ion therapy, which has thus far achieved good cancer controllability while sparing critical normal organs. Immediately after irradiation, heavy ions produce dense ionization along their trajectories, cause irreparable clustered DNA damage, and alter cellular ultrastructure. These ions, as a consequence, inactivate cells more effectively with less cell-cycle and oxygen dependence than conventional photons. The modes of heavy ion-induced cell death/inactivation include apoptosis, necrosis, autophagy, premature senescence, accelerated differentiation, delayed reproductive death of progeny cells, and bystander cell death. This paper briefly reviews the current knowledge of the biological aspects of heavy-ion therapy, with emphasis on the authors' recent findings. The topics include (1) repair mechanisms of heavy ion-induced DNA damage, (2) superior effects of heavy ions on radioresistant tumor cells (intratumor quiescent cell population, TP53-mutated and BCL2-overexpressing tumors), (3) novel capacity of heavy ions in suppressing cancer metastasis and neoangiogenesis, and (4) potential of heavy ions to induce secondary (especially breast) cancer.

口頭

Developing the database on medical exposure to CT in NIRS in collaboration with WAZA-ARI

赤羽 恵一*; 小野 孝二*; 奥田 保男*; 佐藤 薫; 高橋 史明; 伴 信彦*; 島田 義也*; 遠藤 章; 甲斐 倫明*

no journal, , 

原子力機構では、放射線医学総合研究所(放医研)等との共同研究により、CT撮影時の患者の線量を評価するシステムWAZA-ARIを開発した。WAZA-ARIは、平均的成人日本人男性(JM-103)及び女性(JF-103)ファントム、フロリダ大学が開発した4才女児ファントムを用いてPHITSコードで計算した臓器線量データに基づき、患者の被ばく線量を評価する。放医研のwebサーバーにインストールされたWAZA-ARIについては、平成24年12月より試験運用を開始した。WAZA-ARIには撮影条件の入力画面の他、ユーザー認証機能が付加されており、今後の本格運用においては、放医研の医療被ばくデータベースに線量の計算結果とその入力条件、CT被ばくの頻度といった情報を蓄積することが可能である。特に、この機能をWAZA-ARIを改良して様々な体格や年齢の患者の線量を計算可能としたWAZA-ARI2に持たせることにより、他の放射線診断と比較して被ばく線量の高いCT被ばくにおける防護に対して、有益なデータベースが与えられることが期待される。

口頭

CT撮影による被ばく線量評価WebシステムWAZA-ARI v2の開発とその利用

古場 裕介*; 仲田 佳広*; 松本 真之介*; 赤羽 恵一*; 小野 孝二*; 佐藤 薫; 高橋 史明; 遠藤 章; 島田 義也*; 甲斐 倫明*

no journal, , 

CT撮影は有益な診断法である一方で、撮影に伴う被ばく線量が比較的高い。そのため、被ばく線量の実態の把握に加えて、特に若年層の患者に対する過剰な被ばくを防止することが課題となっている。そのため、原子力機構では、大分県立看護科学大学、放射線医学総合研究所との共同研究において、CT撮影による患者被ばく線量評価システムWAZA-ARIの機能拡張版であるWAZA-ARI v2を開発し、平成27年1月より本格的な運用を開始した。WAZA-ARIv2では、利用者がブラウザ経由の簡単な操作により入力した患者情報(性別、年齢: 0才, 1才, 5才, 10才, 15才, 成人, 肥満度: 小柄, 平均, 大柄, 特大柄)に基づいて、患者体型を詳細に考慮した被ばく線量が正確に計算される。またWAZA-ARIv2では、利用者の協力のもとで撮影条件や被ばく線量を登録・データベース化する機能が付与されている。今回の本格運用開始により、利用者は国内全体の被ばく線量分布と自身が登録した線量を比較することが可能になることから、WAZA-ARIv2はCT撮影時の患者被ばく線量の管理・最適化に大きく寄与すると期待される。本発表では、新たに開発したWAZA-ARIv2のシステムの特徴及び将来の運用計画について報告する。

口頭

モンテカルロ計算を用いたX線CT撮影による臓器被ばく線量の管電圧依存性

古場 裕介*; 松本 真之介*; 仲田 佳広*; 笠原 哲治*; 赤羽 恵一*; 奥田 保男*; 佐藤 薫; 高橋 史明; 吉武 貴康*; 長谷川 隆幸*; et al.

no journal, , 

日本国内におけるCT装置の数は多く、日本人のCT被ばく線量は世界的にも高いと考えられている。そのため、個々の患者における撮影条件や被ばく線量を適切に管理することが求められている。そこで、原子力機構では、大分県立看護科学大学、放射線医学総合研究所との共同研究において、CT撮影による被ばく線量評価システムWAZA-ARIの開発を進めている。平成27年1月より本格運用を開始した最新版のWAZA-ARIv2では、CT撮影における標準的な管電圧(120kV)の被ばく線量評価が可能である。一方、近年、放射線感受性の高い小児患者に対する撮影や画像コントラスト向上のための低管電圧撮影が増加しており、これらの撮影条件時の被ばく線量評価の必要性が増加している。そこで本研究では、低管電圧条件でのCT撮影により発生するX線特性を実測データに基づいてPHITSのusrsors.fファイル上に線源情報として定義し、臓器線量の管電圧依存性を調べた。本発表では、新たに評価した80kVの管電圧での撮影時に発生するX線のエネルギースペクトル及び臓器線量の特性について報告する。

口頭

CT診断に伴う臓器線量の年齢別・体型別の線量評価; WebシステムWAZA-ARIの開発

小野 孝二*; 古場 裕介*; 松本 真之介*; 仲田 佳広*; 奥田 保男*; 赤羽 恵一*; 佐藤 薫; 高橋 史明; 吉武 貴康*; 長谷川 隆幸*; et al.

no journal, , 

医療において、CT撮影は有益な診断方法として利用されている。その一方で、撮影に伴って生じる被ばく線量は患者の体型に依存して変化する。したがって、CT撮影による被ばく線量を正確に評価するためには、個々の患者体型の違いを考慮することが必要となる。そこで、原子力機構では、大分県立看護科学大学、放射線医学総合研究所との共同研究において、CT撮影による被ばく線量評価システムWAZA-ARIの機能拡張版であるWAZA-ARIv2を開発し、平成27年1月より本格運用を開始した。WAZA-ARIv2では、利用者が入力した患者の性別、年齢(0才, 1才, 5才, 10才, 15才, 成人)、肥満度(小柄, 平均, 大柄, 特大柄)等の情報に基づいて、患者の体型を詳細に考慮した被ばく線量評価が可能である。今後、さらにWAZA-ARIv2の機能拡張を進め、低管電圧条件や80列以上のマルチスライスCT装置を用いた撮影時の被ばく線量評価についても可能にする計画である。本発表では、体型の違いを詳細に考慮して患者の被ばく線量を評価することが可能なWAZA-ARIv2のシステム及び将来計画ついて報告する。

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