2016 Fiscal Year Research-status Report
制動輻射による照射位置モニタリング手法の陽子線治療への応用
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15K01349
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
山口 充孝 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 放射線生物応用研究部, 主任研究員(定常) (10375404)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ビームモニタリング / 粒子線治療 / 電子制動輻射 / モンテカルロシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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28年度は、バックグラウンドの分析と削減方法の検討を行った。制動輻射に対するバックグラウンドとしては、体内を構成する原子及び原子核からの二次放射線（Ｘ線、γ線、電子線、荷電粒子線、中性子線）が考えられる。バックグラウンドの分析を行うため、前年度に構築したシミュレーション環境を利用した詳細解析を行った。具体的には、水ファントム内部おける二次放射線のフラックスを効率的に記録できるようにシミュレーション環境を再構築しこれを利用し、バックグラウンドの主成分が高エネルギーの電子線及び中性子線に付随する高エネルギーガンマ線によることが明らかになった。さらに、コリメータ材質の変更によるバックグラウンドの大幅な低減の可能性について、シミュレーションを通して検討した。
また、昨年度に続いて、ビーム軌跡のイメージング実験を、３つの異なる陽子線のエネルギーについて実施し、それぞれのエネルギーの飛程に対応する画像を取得出来ることが明らかとなった。さらに、上記のシミュレーション環境を用いてモンテカルロシミュレーションスタディを実施した結果、シミュレーション結果はビーム飛程をよく再現できており、実験により測定している放射線の主成分が確かに二次電子制動放射線であることを裏付けることが出来た。
これらの結果は医学物理学分野の査読付論文誌 Phys. Med. Biol. 誌に投稿し、2017年5月にアクセプトされた。さらに、現在、重粒子線についての実験結果を同誌に投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験及びシミュレーションスタディについて、予定通りの進捗が得られているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は予定通り、ビームの近傍に配置可能なプロトタイプ機の製作と照射実験による実用性の検証を行う。
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| Causes of Carryover |
プロトタイプ機の設計に時間を要し、購入時期が次年度に変更となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
プロトタイプ機の制作費に使用する予定。
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[Journal Article] Corrigendum: Beam range estimation by measuring bremsstrahlung (2012 Phys. Med. Biol. 57 2843)2016
Author(s)
Mitsutaka Yamaguchi, Kota Torikai, Naoki Kawachi, Hirofumi Shimada, Takahiro Satoh, Yuto Nagao, Shu Fujimaki, Motohide Kokubun, Shin Watanabe, Tadayuki Takahashi, Kazuo Arakawa, Tomihiro Kamiya and Takashi Nakano
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Journal Title
Physics in Medicine and Biology
Volume: 61
Pages: 3638-3644
DOI
Peer Reviewed
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