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2021 Fiscal Year Research-status Report

ホウ素中性子捕捉療法における中性子ビーム強度変調システムの開発

Research Project

Project/Area Number 20K08076
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

加茂前 健  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (60706282)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 櫻井 良憲  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (20273534)
笈田 将皇  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (10380023)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
KeywordsBNCT / マルチリーフコリメータ / モンテカルロシミュレーション / 中性子計測 / 医学物理学
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,次世代型BNCT「強度変調ホウ素中性子補足療法 (Intensity Modulated BNCT: IM-BNCT) 」を提案し,その有用性を検討することである.本研究は,X線治療分野で確立されたマルチリーフコリメータ (Multi Leaf Collimator: MLC) 技術をBNCTへ応用するものであり,本技術の確立により,患者の解剖学的条件や,ホウ素製剤の集積状況を踏まえ,MLCの開口形状を連続的に変化さることでビーム強度を変調制御し,患者個別に線量分布を最適化できるようになることが期待できる.本年度 (令和3年度) の研究計画は,前年度に引き続きモンテカルロシミュレーションを用いた至適MLC材質及び形状の探索を行い,それらの結果に基づき試作MLCを開発し評価することである.
本年度 (令和3年度) 我々は,共同研究者と共に,モンテカルロシミュレーションコードPHITS (日本原子力研究開発機) を用い,最適なMLC材質の検討として,中性子反応断面積が高く安定しているフッ化リチウム板を中心として,シミュレーション計算により検討を行った.加えて,MLC 形状を変化させた場合の線量分布へ及ぼす影響の評価を実施した.MLCの材質や形状に応じ,中性子ビームの振る舞いが変化することが確認されたが,至適な形状の探索に関しては引き検討を要する内容であった.試作MLCを作成するための準備に着手した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の蔓延により,当初予定していた研究用原子炉に出張しての実測実験が実施できなかったため,やや研究計画に遅れが生じている.し かし,シミュレーション計算で行える実験計画を優先して進めたことで,その遅延は最小限に留めることができた.

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウイルス感染症の蔓延状況を勘案し,研究用原子炉に出張しての実測実験を行う.シミュレーション結果に基づき,BNCT用MLCの試作を行う.

Causes of Carryover

新型コロナウイルスの蔓延により予定していた出張による実験ができなかったため次年度使用額が生じた.今後,新型コロナウイルス蔓延の状況を勘案し,予定 していた出張による実験を行う予定である.

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Evaluation of system-related magnetic resonance imaging geometric distortion in radiation therapy treatment planning: two approaches and effectiveness of three-dimensional distortion correction2022

    • Author(s)
      Yutaka Kato, Kuniyasu Okudaira, Takeshi Kamomae, Motoki Kumagai, Youta Nagai, Toshiaki Taoka, Yoshiyuki Itoh, Shinji Naganawa
    • Journal Title

      Nagoya Journal of Medical Science

      Volume: 84 Pages: 29~41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hybrid 3D T1-weighted gradient-echo sequence for fiducial marker detection and tumor delineation via magnetic resonance imaging in liver stereotactic body radiation therapy2022

    • Author(s)
      Kato Yutaka、Kamomae Takeshi、Kumagai Motoki、Oie Yumi、Noguchi Yumiko、Okudaira Kuniyasu、Kawamura Mariko、Taoka Toshiaki、Naganawa Shinji
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 95 Pages: 9~15

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2022.01.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dosimetric impacts of beam-hardening filter removal for the CyberKnife system2021

    • Author(s)
      Kamomae Takeshi、Matsunaga Takuma、Suzuki Junji、Okudaira Kuniyasu、Kawabata Fumitaka、Kato Yutaka、Oguchi Hiroshi、Shimizu Morihito、Sasaki Motoharu、Takase Yuki、Kawamura Mariko、Ohtakara Kazuhiro、Itoh Yoshiyuki、Naganawa Shinji
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 86 Pages: 98~105

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2021.05.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of an x-ray-opaque-marker system for quantitative phantom positioning in patient-specific quality assurance2021

    • Author(s)
      Suzuki Kentaro、Kamomae Takeshi、Oguchi Hiroshi、Kawabata Fumitaka、Sugita Kazuma、Okudaira Kuniyasu、Mori Masaki、Abe Shinji、Komori Masataka、Kawamura Mariko、Ohtakara Kazuhiro、Itoh Yoshiyuki、Naganawa Shinji
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 91 Pages: 121~130

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2021.10.017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 前立腺がん永久刺入治療用I-125シードに対するバッチアッセイに向けた基礎検討2021

    • Author(s)
      末澤正太郎、奥平訓康、加茂前健、森政樹、阿部真治
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会小線源治療部会第23回学術大会
  • [Presentation] ヨウ素125シード線源の線源強度計測2021

    • Author(s)
      加茂前健、奥平訓康、末澤正太郎、伊藤淳二、 髙瀬裕樹、奥村真之、川村麻里子、伊藤善之、長縄慎二
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会小線源治療部会第23回学術大会
    • Invited
  • [Presentation] Dose perturbation effect of titanium implant in post-operative proton therapy of head and neck cancer2021

    • Author(s)
      Masashi Tomida, Takeshi Kamomae, Teiji Nishio, Takeshi Yanagi
    • Organizer
      Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG) 59
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 10個程度までの複数脳転移に対する新たなサイバーナイフ治療戦略 -IrisコリメータとVOLO最適化を用いたプランニングのTipsを交えて-2021

    • Author(s)
      加茂前健
    • Organizer
      第30回日本定位放射線治療学会
    • Invited
  • [Presentation] Use of 3D printer to Create a Electron Shielding Block with Tungsten-containing Thermoplastic Rubber2021

    • Author(s)
      Kazuma Sugita, Takeshi Kamomae, Hajime Monzen, Takayoshi Nakaya, Kuniyasu Okudaira, Mori Masaki, Shinji Abe
    • Organizer
      第49回日本放射線技術学会秋季学術大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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