光反応抑制と放射線反応促進による蛍光ゲル線量計の高機能化

通过抑制光反应和促进辐射反应来改善荧光凝胶剂量计的功能

基本信息

批准号：
21K12524
负责人：
前山拓哉
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

腫瘍の形に合わせて線量を集中させた照射を行う高精度な放射線治療が普及してきている。それに伴い、治療の品質管理・品質保証の観点から、複雑になった線量分布を検証するための線量計の開発が進められている。2019年には、少量の水分散ナノクレイのみをゲル化剤とし、蛍光プローブを加えることで作られる蛍光ゲル線量計を開発した。化学測定手法の中で最も高感度な蛍光測定法を用いることで、数Gyオーダーが測定限界である従来の3次元ゲル線量計に対して、さらなる高感度化が期待できる。2022年度、蛍光プローブの新規分散剤を導入することで、ゲル線量計に高い光安定性を付与できることを明らかにし、論文として報告した。本年度は緻密な照射が可能な重粒子線に対する特性評価並びに、重粒子線治療への応用研究を進めた。本年度は具体的に、以下の成果を得た。(1)高い光安定性を有する蛍光ゲル線量計の重粒子線への応用を進め、LET非依存の感度特性を有するナノコンポジットフリッケゲル線量計と同様に蛍光ゲル線量計においてもLET依存性を抑制できることが明らかになった。従来の約100倍の高感度化を達成し，放射線治療線量域での線量評価が可能となる初めてのLET非依存の3次元線量計である。この分野の著名なジャーナルMedical Physics 誌に掲載された。(2)LET非依存の蛍光ゲル線量計に対してマルチイオン照射を行い、利用可能なLETの範囲と反応メカニズムの調査を進めた。研究結果の一部を論文として投稿中である。

根据肿瘤形状提供集中放射剂量的高精度放射治疗正在变得流行。与此同时，从治疗的质量控制和质量保证的角度来看，用于验证日益复杂的剂量分布的剂量计的开发正在进行中。 2019年，我们开发了仅使用少量水分散纳米粘土作为胶凝剂并添加荧光探针制成的荧光凝胶剂量计。通过使用所有化学测量方法中最灵敏的荧光测量方法，预计其灵敏度将比传统的三维凝胶剂量计更高，其测量极限在几个Gy量级。 2022 年，我们澄清了通过引入一种用于荧光探针的新型分散剂可以赋予凝胶剂量计高光稳定性，并在一篇论文中对此进行了报道。今年，我们对可进行精确照射的重离子束的特性进行了评估，并对其在重离子束治疗中的应用进行了研究。具体来说，今年我们取得了以下成果。（1）我们将推进对重离子束具有高光稳定性的荧光凝胶剂量计的应用，与具有LET无关灵敏度特性的纳米复合材料Fricke凝胶剂量计类似，荧光凝胶剂量计也将能够消除LET依赖性已变得明确。它可以被抑制。这是首款独立于 LET 的 3D 剂量计，其灵敏度比传统剂量计高出约 100 倍，并且能够在放射治疗剂量范围内进行剂量评估。该论文发表在该领域的权威期刊《医学物理学》上。 (2)在不依赖LET的荧光凝胶剂量计上进行多离子照射，以研究可用的LET范围和反应机制。部分研究成果目前正在以论文形式提交。