中性子捕捉療法のための最適照射条件を導き出す逆問題解法線量評価システムの研究

• Project/Area Number: 16700394
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Medical systems
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 熊田 博明 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 東海研究開発センター原子力科学研究所研究炉加速器部, 研究副主幹 (30354913)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: BNCT / 治療計画 / インバースプランニング / DANTSYS / 随伴線束 / モンテカルロ輸送計算

Research Abstract

悪性脳腫瘍等の治療法確立を目的にホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の臨床研究が日本をはじめ世界各国の研究用原子炉を用いて実施されている。このBNCT研究において、患者に照射する中性子ビームの最適条件を逆問題解法によって効率的に導き出すことのできる治療計画システム(インバースプランニングシステム)の基盤研究を実施している。
平成18年度は、平成17年度に開発したCTなどの医療画像データを基に患者の3次元計算モデルを作成し、3次元輸送計算コードDANTSYSを使って随伴線束計算を実行できるインプットデータを作成するツールを用いて、随伴線束計算によって最適な照射条件を導出する手法の検証を行った。評価体系として単純な円筒水ファントム体系での計算及び、実際のCTデータを基に作成した人体頭部体系を設定し、これらの体系に対して随伴線束計算を実行して中性子ビームを入射させる位置とその中性子スペクトルを導出できることを確認した。また17年度に開発したインプットデータ作成ツールを改良し、計算条件として放射線感受性の高い臓器や重要臓器に対して、付与される中性をより低減できるような計算条件を設定できるよる手法を考案して組み込んだ。さらに、導出した照射条件を基にモンテカルロ法によるForward計算をより効率的に実行するための中性子線源の設定を行った。
これらの研究成果は、以下の学会等に報告するとともに、各Proceedingに研究内容と成果を報告した。
・日本原子力学会 2006年秋の大会、平成18年9月、札幌
・12^<th> International Congress on Neutron Capture Therapy(ICNCT-12)、平成18年10月、高松
・1^<st> European Workshop on Monte Carlo Treatment Planning、平成18年10月、ゲント(ベルギー)
・第93回日本医学物理学会学術大会、平成19年4月、横浜

Research Products

• [Journal Article] ホウ素中性子捕捉療法のためのインバース・プランニング・システムの概念設計 (2007)
  • Author(s): 熊田博明, 山本和喜, 丸尾毅
  • Journal Title: 医学物理(第93回日本医学物理学会報文集) 27巻 Pages: 155-156
• [Journal Article] JRR-4における中性子捕捉療法の線量評価 (2007)
  • Author(s): 熊田博明, 山本哲哉
  • Journal Title: 保健物理 (投稿中、査読通過、2007年掲載予定)
  • NAID: 110006274271
• [Journal Article] Development of Inverse-Planning System for Neutron Capture Therapy (2006)
  • Author(s): 熊田博明, 山本和喜, 丸尾毅
  • Journal Title: Advances in Neutron Capture Therapy 2006(Proceedings of ICNCT-12) Pages: 516-519
• [Journal Article] 中性子捕捉療法のための線量評価システム、JCDSの開発 (2005)
  • Author(s): 熊田博明, 山本和喜, 松村明, 中川義信
  • Journal Title: 応用物理学会放射線分科会誌 Vol.31 No.4 Pages: 287-298
  • NAID: 10016952621
• [Journal Article] Verification of the Computational Dosimetry System in JAERI for boron neutron capture theranv (2004)
  • Author(s): 熊田博明, 山本和喜, 松村明, 山本哲哉, 中川義信, 中井啓, 影治照喜
  • Journal Title: Physics in Medicine and Biology 49 Pages: 3353-3365
• [Journal Article] Improvement of dose calculation accuracy for BNCT dosimetry by the mnlti_voxel method in JCDS (2004)
  • Author(s): 熊田博明, 山本和喜, 山本哲哉, 中井啓, 中川義信, 影治照喜, 松村昭
  • Journal Title: Applied Radiation and Isotopes 61 Pages: 1045-4050
• [Journal Article] Current clinical results of the Tsukuba BNCT trial (2004)
  • Author(s): 山本哲哉, 松村昭, 中井啓, 熊田博明, 山本和喜, 他
  • Journal Title: Applied Radiation and isotopes 61 Pages: 1089-1093
• [Journal Article] Radiation injury of boron neutron capture therapy using mixed epithermal-and thermal neutron beams in patients with malignant glioma (2004)
  • Author(s): 影治照喜, 永廣信治, 溝渕佳史, 戸井宏行, 中川義信, 熊田博明
  • Journal Title: Applied Radiation and Isotopes 61 Pages: 1063-1067