Development of Neutron Beam Intensity Modulation System for Boron Neutron Capture Therapy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08076
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: KAMOMAE Takeshi 名古屋大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (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
• Keywords: BNCT / 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 Final Research Achievements

The purpose of this study was to apply the multi-leaf collimator (MLC) technology established in the field of X-ray radiation therapy to boron neutron capture therapy (BNCT), to propose a next-generation BNCT, “Intensity Modulated BNCT,” and to investigate its usefulness. In this study, we have conducted simulations to examine for an optimal MLC, and have confirmed that the neutron beam characteristics change significantly depending on the shape, material, and position of the MLC and that the neutron flux distribution can be modulated by combining multiple MLC patterns.

Free Research Field

医学物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでBNCTは、一様な中性子ビームを患部に照射する方法が主であった。本研究で提案した強度変調BNCTは、患者の解剖学的条件 (腫瘍の形状、大きさ、深さ、部位、周囲正常組織との関係など) や、ホウ素製剤の集積に応じ、MLCの開口形状を変化させビームを積算することで、患者個別に線量分布を向上できる可能性がある新しい技術である。本技術の確立に向けて解決すべき課題はあるが、本技術は最終的にBNCTの治療効果向上と有害事象低減、さらにBNCTの適応拡大に貢献できるものと考えている。