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。

这项研究的目的是使用碳电线建立一种超高剂量速率辐照方法，并确认碳线中是否存在闪光灯效应。这项研究是作为评估碳电线闪光效应的基础。在研究期间，进行了以下操作：1）使用碳电线开发超高剂量辐射装置，2）确认闪光灯对碳电线的影响。关于这项研究结果，他在国际会议演讲中获得了最佳的电子寄主奖。他还发表了学术论文并提交了专利申请。在2022年，我们建立了一个实验系统，该系统以超高剂量速率将碳射线准确地辐射到靶标，而碳射线并未作为现有碳射线辐射装置的功能。该研究是在两个阶段（加速器系统和辐照系统）进行的：（i）根据现有的碳辐射装置，可以开发超高的剂量辐照模式加速器工作参数，并开发了超高剂量辐照模式（单色光束模式）。 （ii）超高剂量辐射的剂量法和辐照场的形成方法不能用于超高剂量辐射。我们已经开发了一种监视剂量表，一种辐照场的形成方法，以及对应于超高剂量率照射的剂量法。监视器剂量计是一种密封类型，可调节大气压力以调节电离量。扫描方法用于形成辐照场。使用电离箱型剂量表进行剂量测定法以评估辐射场的形状和大小。通过使用开发的监视器剂量计，可以控制辐照量和斑点运动。接下来，确认用于预防生物学实验的辐射场大小。剂量也从低剂量调节。