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Methodology for 2 dimensional in-situ measurement of quality and intensity of BNCT beam

Research Project

Project/Area Number 20K08050
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionKyoto Pharmaceutical University (2022-2023)
Hiroshima University (2020-2021)

Principal Investigator

TANAKA KENICHI  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (70363075)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 廣木 章博  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 併任 (10370462)
櫻井 良憲  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (20273534)
遠藤 暁  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (90243609)
梶本 剛  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (70633759)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords中性子捕捉療法 / 蛍光体 / 線量 / 線質 / 波長特性 / 品質保証 / ボーラス / イメージングプレート / 線量評価 / 線質評価 / ホウ素中性子捕捉療法 / 二次元分布
Outline of Research at the Start

ホウ素中性子捕捉療法の線量・線質の照射面内2次元分布を、ファントムではなく患者に用いた実際のビームに対し測定できる手法を確立する。そのため、コリメータ出口に薄い透過型検出器として、または患部にボーラスとして設置できる2次元検出器を開発する。その原理として、過去に示唆されながらも線質測定への応用研究が進んでいない光刺激蛍光体の波長特性を用い、線量と線質を同時に検出する手法を追究する。
測定系を構築し、波長特性の線質依存性が顕著な蛍光体を選別する。蛍光体を含有する2次元検出器の材質・寸法を最適化し作成する。照射実験で検出器と測定・解析法を改良し、必要な条件と実現できる性能を総括する。

Outline of Final Research Achievements

In boron neutron capture therapy, a key-factor is the distribution of quantity and quality, i.e., linear energy transfer (LET) and relationship between beam quantity of thermal, epithermal, fast neutrons and gamma rays, of the incident beam. The present research aims at measuring 2-dimensional distributions of quality and quantity of the beam using the luminescence.
Consequently, the purpose was achieved by using the luminescence from BaFBr:Eu irradiated by the stimulating light with wave length of 532 nm and 650 nm. The measurement in 2-dimension was shown to be feasible by including minute powder of BaFBr:Eu in the laminate film. In addition, its usage as a bolus was suggested by sandwiching the film with the living-body-like materials or gel dosimeters.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光刺激蛍光体の波長を原理を用いてビーム成分強度・線量・線質を一括して評価ことを目論む。蛍光体を2次元検出器(薄型・ボーラス)に構築する点、読取装置・解析法まで開発する点が特徴的である。
適用腫瘍や臨床数の増加による医学・生物学・化学・物理学の横断的な研究に波及する意義がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Strength estimation for moving iodine-125 source for brachytherapy: application to source link loader2023

    • Author(s)
      K.Tanaka, T.Kajimoto, O.Asanuma, M.Hori, K.Kamo, T.Suzuki, I.Sumida, Y.Takahashi, G.Bengua, K.Sakata, S.Endo,
    • Journal Title

      京都薬科大学紀要

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 167-174

    • DOI

      10.34445/0002000071

    • ISSN
      2435-4112
    • URL

      https://kyoto-phu.repo.nii.ac.jp/records/2000071

    • Year and Date
      2023-12-07
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of strength evaluation method of moving sources for brachytherapy (5) application to source link loader2023

    • Author(s)
      K. Tanaka, T. Kajimoto, O. Asanuma, M. Hori, K. Kamo, T. Suzuki, I. Sumida, Y. Takahashi, G. Bengua, K. Sakata, S. Endo
    • Journal Title

      Japanese Journal of Medical Physics

      Volume: 43(Sup3) Pages: 154-154

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Preliminary survey of nuclide for epithermal neutron measurement using gel detector2023

    • Author(s)
      K.Tanaka, Y.Sakurai, T.Kajimoto, H.Tanaka, T.Takata, S.Endo
    • Journal Title

      KURNS Progress Report 2022

      Volume: 2022 Pages: 21-21

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Computational investigation of polymer gel composition doped with 33S for epithermal neutron measurement for BNCT2022

    • Author(s)
      K.Tanaka, T.Kajimoto, Y.Sakurai, S.Hayashi, H.Tanaka, T.Takata, G.Bengua, S.Endo
    • Journal Title

      Bulletin of Kyoto Pharmaceutical University

      Volume: 3 Pages: 224-236

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of spatial fluence distribution of neutrons and gamma rays using MAGAT-type gel detector doped with LiCl for BNCT at Kyoto University Reactor2022

    • Author(s)
      Tanaka Kenichi、Kajimoto Tsuyoshi、Mitsuyasu Aruma、Ito Yuto、Hayashi Shin-ichiro、Sakurai Yoshinori、Tanaka Hiroki、Takata Takushi、Bengua Gerard、Endo Satoru
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 2167 Issue: 1 Pages: 012006-012006

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2167/1/012006

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PVA-I/B(OH)3青色色素ゲル線量計のアニールについての検討2021

    • Author(s)
      光安歩真、田中憲一、尾崎将也、梶本剛、遠藤暁
    • Journal Title

      日本原子力学会中国・四国支部第15回研究発表会要旨集

      Volume: 1 Pages: 10-12

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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 小線源治療のための移動中線源強度評価法の開発(5)線源連結装置への適用2023

    • Author(s)
      田中憲一、梶本剛、浅沼治、堀正和、加茂憲一、鈴木健史、隅田伊織、高橋豊、G.Bengua、坂田耕一、遠藤曉
    • Organizer
      第124回日本医学物理学会学術大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] BaFBr:Eu2+蛍光体LET依存性の測定2022

    • Author(s)
      高村侑汰,田中憲一,梶本剛,遠藤曉
    • Organizer
      第124回日本医学物理学会学術大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 色素ゲルを用いた線量計の開発2022

    • Author(s)
      尾崎将也,田中憲一,遠藤曉, 梶本剛
    • Organizer
      日本原子力学会中国・四国支部第16回研究発表会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] PVA-I/B(OH)3青色色素ゲル線量計のアニールについての検討2021

    • Author(s)
      光安歩真、田中憲一、尾崎将也、梶本剛、遠藤暁
    • Organizer
      日本原子力学会中国・四国支部第15回研究発表会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] PVA-I/B(OH)3 色素ゲル線量計の線量応答特性と組成依存性の測定2020

    • Author(s)
      秋田純吾、田中憲一、光安歩真、梶本剛、遠藤暁
    • Organizer
      日本原子力学会中国・四国支部第14回研究発表会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ポリマーゲル線量計を用いた60Co γ線線量分布測定法の検討2020

    • Author(s)
      光安歩真、田中憲一、秋田純吾、梶本剛、遠藤暁
    • Organizer
      日本原子力学会中国・四国支部第14回研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] BNCT におけるIP を用いた治療用ビームのフルエンス測定2020

    • Author(s)
      羽鳥千春、田中憲一、西本亘輝、遠藤暁、梶本剛
    • Organizer
      日本原子力学会中国・四国支部第14回研究発表会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 中性子捕捉療法ビーム成分に対するイメージングプレートの感度の計算2020

    • Author(s)
      西本亘輝、田中憲一、羽鳥千春、山脇匡登、遠藤暁、梶本剛
    • Organizer
      日本原子力学会中国・四国支部第14回研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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