放射線治療における全身照射の高精度治療計画システムの構築

放射治疗全身照射高精度治疗计划系统的构建

基本信息

批准号：
16H00711
负责人：
小林大輔
金额：
$ 0.36万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H00711/
关键词：
全身照射移動寝台法シミュレーション

项目摘要

白血病の治療法の一つに, 白血球抗原適合ドナーからの造血幹細胞移植がある。造血幹細胞移植の前処置として患者に対し, 全身に放射線を照射する方法(全身照射)が広く普及している。全身照射を実施する代表的な方法の一つに, 患者を乗せた寝台が移動しながら放射線を照射する「移動寝台法」がある。現在の高精度化する放射線治療のなかにあって, 移動寝台法は, 致死量に近い量の放射線を全身に照射する最も危険な治療にも関わらず, 人体内の臓器ごとの正確な線量の評価を行えていないのが実情である。本研究は, 原子力分野で広く用いられてきたシミュレーションコードを応用することで, 人体の各臓器に対する線量の評価を含め, 全身照射における高精度治療計画システムを構築することを目的とした。シミュレーションコードには, あらゆる物質中での放射線の挙動を高精度に模擬できる汎用性の高いPHITS(Particle and Heavy Ion Transport code System)を用いた。本研究は, 移動寝台法の特殊な治療体系の確立, 実測値と計算値の比較による整合性の確認, 人体の各臓器に対する線量評価の3段階により進めた。第1段階として, 移動寝台法の特殊な治療体系の確立に成功した。第2段階として, 実測値と計算値の比較によって, 確立した治療体系が実測値を良好に再現していることを確認した。第3段階として, 人体の各臓器に対する線量解析を試みた。体厚の違いにより, 臓器線量は大きく異なり, 全身に均等な放射線量が照射されていないことが明らかとなった。人体内の詳細な放射線量を明らかにすることは, 予後の長い患者の各臓器の障害発生リスクの推定が可能となるため, 本研究の社会的意義は大きい。

白血病的一种治疗方法涉及白细胞抗原兼容供体的造血干细胞移植。一种将整个身体（全身辐照）辐射为患者的方法是广泛使用造血干细胞移植的预处理。执行全身照射的最常见方法之一是“移动卧铺方法”，其中带有患者的床在移动时被辐射照射。在当前的高精度放射疗法中，移动床方法是最危险的治疗方法，在该治疗中，整个身体被近乎致命的辐射辐射辐射，但现实是无法准确评估人体中每个器官的剂量。这项研究旨在通过应用在核能领域广泛使用的模拟代码来建立一个用于全身照射的高精度治疗计划系统，包括评估人体每个器官的剂量。所使用的仿真代码是高度通用的phits（粒子和重离子传输代码系统），可以准确模拟任何物质中辐射的行为。这项研究分为三个阶段：建立一个用于移动床方法的特殊治疗系统，通过比较实际的测量值和计算值来确认一致性，并对人体每个器官进行剂量评估。作为第一阶段，我们成功地建立了一种用于移动床方法的特殊治疗系统。作为第二阶段，我们确认已建立的治疗系统通过比较测量值可以很好地重现实际测量值。作为第三阶段，尝试对人体的每个器官进行剂量分析。由于人体厚度的差异，器官剂量差异很大，并且发现即使辐射剂量也没有在整个体内受到照射。这项研究的社会意义非常出色，因为它允许估计长期预后患者中每个器官损害的风险。