【論文掲載】陽子線が体内で起こす核反応を光で可視化 陽子線治療の精度向上に大きく貢献

陽子線が体内で起こす核反応を光で可視化
陽子線治療の精度向上に大きく貢献
 
            早稲田大学理工学術院 片岡淳(かたおかじゅん)教授らの研究チームは、東京女子医科大学、京都府
          立医科大学、量子科学技術研究開発機構、名古屋陽子線治療センター、名古屋大学と共同で、陽子線の
          照射によって体内の原子核で起こるミクロな物理現象を可視化する画期的な手法を確立しました。

            医療の進歩によりガン(癌)の根治が期待できるようになった現代では、ただ治すだけでなく治療後
          には健康な生活を送ることが望まれています。放射線を用いたガン治療は体にメスを入れる必要がない
          ため、患者さんの負担を低減することができます。特に、陽子線と呼ばれる放射線は止まる直前になる
          とエネルギーを一気に解放する性質を持つため、体の奥深くに位置するガンにもダメージを集中させる
          ことができます(※注1)。ガンに対して的確な照射を行えたかどうか逐一確認することが理想的ですが、
          陽子線がどのように体内を進み、どの組織にどれだけのダメージを与えたかを直接目で視ることはでき
          ません。そこで、陽子線が体内を進む過程で原子核に衝突した際に生成される「陽電子放出核種」と呼
          ばれる特殊な原子核の生成分布をPET 装置で捉えることで、陽子線の進路を可視化することが考えられ
          ますが、これまで医療に求められる精度でPET 計測をシミュレーションすることが困難でした。

           今回、本研究チームは陽電子放出核種から生じるチェレンコフ光に着目しました。チェレンコフ光と
         は、紫外線から可視光領域にまたがる青白い微弱光です。本研究では、その生成頻度を簡単かつ正確に
         導出する画期的な手法を確立しました。本手法により得られた結果は従来のデータベースを刷新する高
         い精度を誇り、この結果を用いることで初めて、PET 計測を正確にシミュレーションできるようになり
         ました。今回の研究成果は「放射線を視ながらガンを治す」次世代の陽子線治療を実現するうえで重要
         な役割を担うだけではなく、核物理学や量子力学、素粒子物理学といった基礎物理学の研究で標準的に
         用いられるデータベースの大幅な精度向上に貢献することが期待されます。    
 
       【掲出雑誌】
         英国Nature Publish Group のオンライン科学誌『Scientific Reports』
         〔2月7日午前10時(現地時間)に掲載〕
   
   【論文名】
     Measurement of nuclear reaction cross sections by using Cherenkov radiation toward
         high-precision proton therapy
 
        【研究メンバー】
        ・早稲田大学大学院 先進理工学研究科 物理学及応用物理学専攻 片岡研究室
           増田孝充(実験リーダー)、片岡淳、有元誠、髙部美帆
        ・東京女子医科大学大学院 医学研究科 内科系専攻 医学物理学分野
           西尾禎治
        ・京都府立医科大学 放射線診断治療学講座
           松下慶一郎
        ・量子科学技術研究開発機構 放射線医学総合研究所 加速器工学部
           稲庭拓
        ・名古屋市立西部医療センター 名古屋陽子線治療センター
           歳藤利行
        ・名古屋大学大学院 医学研究科 医療技術学専攻 医用量子科学講座
           山本誠一
 
      報道発表資料はこちら
COPYRIGHT (C) 2012 KYOTO PREFECTURAL UNIVERSITY OF MEDICINE ALL RIGHTS RESERVED.