2019 Fiscal Year Research-status Report
加速器BNCTシステムの包括的かつ実用的なQAプログラムの確立に向けた研究
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19K08181
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
加藤 貴弘 福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (90778804)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高井 良尋 一般財団法人脳神経疾患研究所, 南東北BNCT研究センター, センター長 (50107653)
廣瀬 勝己 一般財団法人脳神経疾患研究所, 南東北BNCT研究センター, 診療所長 (60623767)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ホウ素中性子捕捉療法 / BNCT / 幾何学的QA / 線量的QA / 熱外中性子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度の当初の予定としては加速器BNCTにおける至適ファントムサイズの検討を行い、設計、製作を行うこととしていた。しかし、加速器BNCTの医療機器化に向けて次年度以降に予定していた幾何学QAを前倒しに進める必要性に迫られた。その結果、幾何学的アライメントの一部において臨床的には許容できる範囲内ではあるものの、改善の余地があることが判明した。そのため、一旦線量的QAの検討はペンディングとし、装置の一部改修作業ならびに幾何学的QAツールの考案とその手順の再構築を先行して検討することになった。改修作業は順調に推移したが、結果的にコリメータ位置がわずかながらも変化したことから、安全側に考えてビーム出力に変化がないことを確認するために基本となる熱中性子およびガンマ線の基礎ビームデータを治療室2室において全て再取得を行った。
新たに得られた実測データに基づきモンテカルロコードPHITSのモデリング作業を実施し、線量シミュレーションを実施できる環境を構築した。先行して水ファントムに加えて市販されている4種類の固体ファントムについてもシミュレーションを行い、その特徴を確認した。その他として出力の定期的QA手法の中で特に頻度の高いdaily QAの手法について検討を積み重ねた。現在、試料となる金の幾何学的サイズを変えることでどの程度感度が高められるか引き続き検証を実施しているが、サイズアップを図ることでモニターユニット値やゲルマニウム半導体検出器での計測時間の低減につなげられると考えている。
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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
当初予定していた新規ファントムの製作と高速計算を実現させるためのワークステーションの購入は次年度以降に持ち越しとなったが、次年度以降に予定していた幾何学的QAと線量的QAの一部の検討を前倒しに実施することができた。また、既存の水ファントムの構造的課題を明らかにするため、水を注入した際の入射窓の変形量をダイヤルゲージで定量的に計測した結果、従来の市販品よりも変形量が大きいことが判明した。通常はコリメータに近接させて利用するため変形は生じないが、当初予定していた実臨床を踏まえてコリメータとファントムに間隙を設けた状態で測定する場合には課題が生じることがわかったため、新規水ファントムの設計、製作にはこの点において改良を加える必要があることがわかった。
以上のことから、全体としては当初の予定以上に進んでいる項目もあり、順調に推移していると判断できると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
モンテカルロコードPHITSを用いて至適ファントムサイズの検討を引き続き実施する。当初は3種類あるコリメータサイズそれぞれに対して検討することを考えていたが、治療台は臥位と座位の2種類あることもあり、実務上、煩雑にならないようなユニバーサルタイプとする方が実用面で優れていると考えられる。そこでコリメータサイズ毎の検討に加えてユニバーサルタイプについても検討を試みる。
定期的なQAプログラムを構築するにあたっては加速器BNCTシステムの保守管理体制や臨床運用スケジュールを抜きに議論することはできない。2020年6月からBNCTは保険適用となるなど取り巻く環境は劇的に変化しており、臨床運用も試行錯誤の段階にある。このような状況下において将来にわたって実用に耐えうるQAプログラムを考案することは容易ではないが、前提条件を明らかにしたうえで包括的かつ実用的なQAプログラムを示すことができるよう取り組んでいきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた比較的多く経費を要する水ファントムの基本設計と製作を次年度以降に予定していた検討項目と一部入れ替えて実施したため、結果として次年度使用額が生じた。現有のシミュレーション環境では計算時間に課題があるため、予定通りワークステーションの購入、水ファントムの製作と順を追って進めていく予定である。全体的な計画の変更はなく、研究費は満額利用予定である。
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