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Development of new BNCT treatment using Shieve therapy and image fusion technique

Research Project

Project/Area Number 22K07751
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 Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

山崎 秀哉  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 実  京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (00319724)
松原 礼明  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10598288)
松下 慶一郎  福井県立病院(陽子線がん治療センター(陽子線治療研究所)), 陽子線治療研究所, 研究員(医学物理士) (10769847)
玉利 勇樹  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20794944)
梶川 智博  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30846522)
鈴木 弦  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80279182)
佐波 理恵  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80378893)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords篩照射 / BNCT / 中性子 / ホウ素中性子捕捉療法 / 画像融合技術
Outline of Research at the Start

ホウ素中性子捕捉療法(Boron Neutron Capture Therapy:BNCTの問題点として、深部への中性子線量不足があり、現在の機器・薬剤では膵臓癌のような体深部の腫瘍に対する治療は困難である。本研究では、従来X線で篩照射を用いて線量増加を行った経験を活かし、中性子に篩照射(Sieve therapy)を導入し、体深部中性子線量を増加させる手法を開発する。また画像融合技術を用い、X線や陽子線などの高精度放射線治療とBNCTを併用することで、体深部の腫瘍でも、十分な線量を安全かつ効果的に照射することが可能なバッチ照射法の確立を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

福島SiC-BNCT装置 (HexaTron)ではSiC半導体を用いた小型加速器(コッククロフト?)で重水素イオンを加速させ、ターゲットの重水素に衝突させることでDD反応(D+D→3He+n) を引き起こし、2.45MeVの中性子を発生させる。発生した中性子は60mmのポリエチレンと200mmの重水を通過し熱中性子まで減速されてターゲットへ入射する設計となっている。本研究はモンテカルロシミュレーション(Geant4ver 11.0.4、物理モデルは定義済みモデルのQGSP_BIC_HP_EMYを使用)を用いてフィルタ(篩)照射による深部線量率の改善の可能性を検証した。フィルタに用いる素材としてLiF-Pとポリエチレン、双方利用の3群を用いた。加速器の出力によるが、浅い部分を治療するならポリエチレンを選択、深部を治療するならLiF-Pが好適であった。篩の孔を大きくすると小さい孔と比べて、ピーク位置は浅くなりピークは大きくなった。篩の厚さを厚くするとピーク位置は深くなりピークは小さくなった。従って腫瘍の位置がベース状態のピーク位置より深く、LiF-Pブロックのピーク位置より浅い場合は、LiF-Pを篩にしてピーク位置を調整、またベース状態のピークより浅い位置の腫瘍はポリエチレンブロックが好適である可能性が示された。以上、モンテカルロシミュレーションを用いてフィルタ(篩)照射の有効性を検証した。フィルタの素材や形状を変化させることで深部中性子分布の深さを調整することができ症例ごとに適した中性子ビームを形成できる可能性を示した。また、皮膚面での線量が同じであれば深部への線量を約4%増加できる可能性を示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナの為、対面での実験・打ち合わせに若干の遅れが生じた

Strategy for Future Research Activity

基礎的なデータは得られているため、学会発表・論文作成を行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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