機能的有機材料に加速器BNCT水等価ボーラス材としての新たな可能性を見出す

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15570
• Research Institution: Southen Tohoku Research Institute for Neuroscience
• Principal Investigator: 新井 一弘 一般財団法人脳神経疾患研究所, 南東北BNCT研究センター, 研究員 (30817630)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ホウ素中性子捕捉療法 / BNCT / 水等価ボーラス / 線量分布

Outline of Annual Research Achievements

本研究では自重の10-30倍の吸水を可能とする新規有機ポリマー材料と、優れた柔軟性およびUV照射による硬化性質を示す光加工硬化型樹脂フィルムを用い、応用性が高く加速器BNCTに最適化された全く新たなボーラス技術の開発を図ることを目的とした。
2019年度までにポリマー材料の吸水作用を用いた水等価ボーラスの作成法を確立し、シミュレーションによるその有効性を評価したため、本年度は、同ボーラスによる箱形ファントムを用いた実測による線量プロファイルの確定を行った。箱形ファントムを照射口から15 mm離れた部位に設置し、ファントムの表面に作成したサイズ10 mm (縦) × 10.5 mm (横) × 12.5 mm (高さ)の水透過ボーラスを設置した。ファントムのビーム軸上に金線またはCdで被覆された金線を金線を配置し、SHI製のNeuCure加速器中性子照射装置を用いて照射した。照射後、金線またはCdで被覆された金線を回収しHp-Geで金の放射化を測定、反応率より熱中性子フラックスを測定した。ボーラスなしの熱中性子の深部ピークフラックスは19.5 mmであったが、ボーラスを設定したときには9.5 mmへと変化した。またファントム表面のフラックスはボーラスなしで3.04 × 10^8 cm^-2・s^-1であったが、ボーラス設置の場合は1.15 × 10^9 cm^-2・s^-1まで増加し、計画上と同様の深部フラックスシフトが確認された。
UV照射による硬化性質を示す光加工硬化型樹脂フィルムによるシェルの作成では、UV照射による硬化時の樹脂の縮合に伴い、材料が患者の皮膚に接する面において皮膚牽引を生じ疼痛を与えてしまうことが明らかとなったため、同材質の使用は現実的ではないと判断された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

UV照射で硬化する樹脂材料を用いたシェル作成については遂行が困難となったが、それ以外の部分についてはおおむね当初の計画書の目的を達成している。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は本研究成果を論文にまとめるため、不足する部分のデータを収集し論文として公表する。