不均質材料によるブラッグピーク拡大装置の開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K16808
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 阿部 康志 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 協力研究員 (10755531)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 粒子線治療 / フィルター / マルチイオン / 量子メス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は従来の重粒子線治療において使用しているリッジフィルターに代わる新たなフィルター開発を目的としている。リッジフィルターは金属加工により製作されているが、一点物であり非常に高価なフィルターとなっている。また重粒子線治療では炭素イオンが利用されているが、次世代の治療となる量子メスプロジェクトのマルチイオンによる治療法では炭素イオンだけでなくヘリウムや酸素といった他のイオンによる治療が計画されている。本研究では現行のフィルターに代わり安価に運用できるようにするだけでなく、他のイオンにもそのまま利用可能な汎用性を満たす必要がある。
当該年度は前年度に選定を行った不均質材をフィルターとして利用することを想定し、治療に必要な基礎データの収集を行った。本研究の目的のため、炭素イオンのみならずヘリウムや酸素などさまざまなイオン種に対してのデータが必要であった。また現在のスキャニング治療では加速器からの加速エネルギーも変調させて照射位置を調整しているため、各エネルギーに対応した応答も調べる必要があった。また本材料は別用途のコマーシャルな製品を使用しているため、本研究での用途の品質保証はなされていない。そのため、治療運用を想定した場合にはフィルターとしての耐久性や別ロットを使用した場合の個性なども重要となってくる。そのため、フィルターを治療で運用していくことを想定した試験や測定についても随時検討し進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は私自身が外部組織へ移動となったこと及び新型コロナウィルス感染対策のため、他施設における研究を思ったように進められなかった。

Strategy for Future Research Activity

本研究の目的であるフィルターの実運用を目指してデータ収集を進めていく予定である。また実際の治療装置への取り付けや運用方法などについても検討を進めていきたいと考えている。

Causes of Carryover

新型コロナウィルスの影響により学会等が少なく発表の機会が無かったため、次年度へ繰り越すこととなった。来年度は選定したフィルターのデータ取得に必要な実験関連機器等に用いる予定である。また会議等も開催されつつあるので、発表の機会があれば学会への旅費等にも使用予定である。