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» 2020年06月12日 06時30分 公開

3Dプリンタニュース:臓器を正確にコピーした3Dプリント線量計が、正確で安全な放射線治療に貢献

産業技術総合研究所(AIST)と東北大学大学院 工学研究科 応用化学専攻、金沢工業大学 応用化学科の研究グループは、放射線を照射することで発色するラジオクロミック材料を用いた3Dプリント線量計の製作に初めて成功した。

[八木沢篤,MONOist]

 産業技術総合研究所(AIST)と東北大学大学院 工学研究科 応用化学専攻、金沢工業大学 応用化学科の研究グループは2020年6月10日、放射線を照射することで発色するラジオクロミック材料を用いた3Dプリント線量計の製作に初めて成功したことを発表した。

正確で安全な放射線治療の立案に貢献

ラジオクロミック材料を用いて3Dプリントした医療用サンプル ラジオクロミック材料を用いて3Dプリントした医療用サンプル ※出典:AIST/東北大学大学院/金沢工業大学 [クリックで拡大]

 X線CTスキャンで患者の臓器の形状を正確に3Dデータ化し、それを基にラジオクロミック材料と3Dプリンタで造形することで、オーダーメイドの3次元線量計を実現。がん患者に対して、正確で安全な放射線治療の立案に貢献できるとする。

 放射線治療は、がんを治療しながら周辺の正常組織に影響を及ぼさないよう、放射線をどのように照射するか、綿密な計画が必要となる。そのため、放射線の線量を測定する線量計は放射線治療において重要な役割を果たすが、放射線治療には強度変調放射線療法や定位体放射線療法、高エネルギーハドロン療法といったさまざまな照射技術があり、線量分布を複雑にする原因となっていた。

 今回の研究は、放射線を照射することで発色するラジオクロミック材料と3Dプリンタを用いて、3次元線量計を作るというアイデアを具現化したもの。放射線を照射するとラジオクロミック材料である透明ポリマーが発色するため、3次元線量分布が容易に可視化され、定量化できる。

(a)オーダーメイド3D線量計のデモに使用した試料の外観/(b)3D CT用に撮影した試料のX線画像のうちの1枚/(c)360枚のX線画像から再構成した3D CT画像 (a)オーダーメイド3D線量計のデモに使用した試料の外観/(b)3D CT用に撮影した試料のX線画像のうちの1枚/(c)360枚のX線画像から再構成した3D CT画像 ※出典:AIST/東北大学大学院/金沢工業大学 [クリックで拡大]
3Dプリントされた線量計。(a)照射前/(b)1kGyのX線(100kV連続源)を照射した後。(b)の青緑色の着色は線量計の照射部分を示している 3Dプリントされた線量計。(a)照射前/(b)1kGyのX線(100kV連続源)を照射した後:(b)の青緑色の着色は線量計の照射部分を示している ※出典:AIST/東北大学大学院/金沢工業大学 [クリックで拡大]

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