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論文

Application of invasion mathematical model in dosimetry for boron neutron capture therapy for malignant glioma

山本 和喜; 熊田 博明; 中井 啓*; 遠藤 聖*; 山本 哲哉*; 松村 明*

Proceedings of 11th World Congress on Neutron Capture Therapy (ISNCT-11) (CD-ROM), 14 Pages, 2004/10

放射線治療上、細胞密度分布を考慮した線量分布が要求されている。次世代ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)用線量評価システムの開発に向けて、照射領域を決定するための新しい方法を提案する。医療画像を用いては腫瘍細胞の拡散浸潤度を十分に評価することはできない。そのためBNCTの治療プロトコールを参考に、腫瘍を囲む照射領域はガドリニウムを用いた核磁気共鳴画像(MRI)のT1画像上に強調される領域から通常2cm余裕を見た任意の距離に拡張する領域として設定されている。この研究では、照射領域境界の細胞濃度を時間-空間球座標系の腫瘍細胞拡散モデルによって議論し、BNCT照射後に生存する腫瘍細胞密度分布を仮想脳ファントムのための2領域拡散モデルによって予測した。

口頭

Simulation study of intercellular signaling involved in cell survival fraction after low dose irradiation

服部 佑哉; 横谷 明徳; 渡辺 立子

no journal, , 

低線量放射線が全体に照射された細胞集団では、放射線が当たっていない細胞(非照射細胞)が存在し、細胞間のシグナル伝達により、非照射細胞にも細胞死等の放射線応答が現れる。本研究では、低線量の放射線応答に対する細胞間シグナル伝達の影響を調べることを目的とする。そのために、細胞間シグナル伝達を考慮した細胞集団の放射線応答モデルを用いて、高線量放射線を照射した実験データを基に、細胞間シグナル伝達に起因する細胞の生存率を推定する。本研究で用いる放射線応答モデルでは、細胞集団を格子で分割し、1細胞を1格子とした2次元平面で表現する。放射線のヒット数は、格子ごとに$$X_R$$で与える。細胞間シグナルの格子内濃度は、培養液経由シグナルの濃度$$X_M$$、ギャップ結合経由シグナルの濃度$$X_G$$とし、拡散方程式に基づいて格子間を伝達する。個々の細胞の細胞周期は、周期的な進行(G1, S, G2, M期)が放射線のヒット$$X_R$$とシグナル$$X_M$$, $$X_G$$によって一時停止する仮想時計として表現する。格子内の$$X_R$$, $$X_M$$, $$X_G$$が閾値$$H_D$$を超えたとき、その格子の細胞の状態を細胞死とする。モデルを用いて、高線量の放射線照射シミュレーションを実施した結果、細胞の生存率に対する線量依存性について、実験データと同じ傾向が確認できた。発表では、細胞間シグナル伝達の有無による生存率の変化とシミュレーションによって推測した低線量放射線を照射した細胞集団の生存率を報告する。

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