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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Study of Off-Target Dose for Proton Boron Fusion Therapy (PBFT) in Pediatric Patients

Research Project

Project/Area Number 21F21103
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

渡部 浩司  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SHAHMOHAMMADI B MEHRDAD  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2021-09-28 – 2023-03-31
Keywords放射線治療 / 陽子線 / 中性子
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、本年度、陽子ホウ素核融合治療法(PBFT)の有効性を細胞レベルで調査するためのフレームワークを使って実際に評価を行い、それを論文として公開した。このフレームワークはオープンソースとして誰でも利用できる形態とした。このフレームワークにより、ユーザーは正常ホウ素、全ホウ素、ランダムホウ素充填細胞質を含む大型細胞アレイをモデル化して、PBFTの根幹のメカニズムを調べることが可能となる。このフレームワークは、セル配列生成プログラムと、モンテカルロシミュレーションコードPHITSへの入力を補助するインターフェスを持つ。本研究により、PBFTの有効性は、入射陽子エネルギー、光源サイズ、セルアレイサイズ、バッファー培地の厚さ、セルアレイ内のホウ素の濃度と分布に大きく依存することがわかった。得られた結果と開発されたツールは、PBFTの有効性を客観的に判断するために役立つと考えられる。さらに実際の人の照射に即したリアリスティックな人体モデルを組み込んだファントムシミュレータを開発した。このシミュレータではさまざまな場所に線源を設置することができ、人体の位置も可変できる。これにより、今後、PBFTを小児に応用する際の重要な基盤技術となり得る。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 Other

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

  • [Int'l Joint Research] KIRAMS(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      KIRAMS
  • [Journal Article] DynamicMC: An Open-source GUI Program Coupled with MCNP for Modeling Relative Dynamic Movement of Radioactive Source and ORNL Phantom in a 3-dimensional Radiation Field2023

    • Author(s)
      Yu Kwan Ngok、Watabe Hiroshi、Zivkovic Milena、Krstic Dragana、Nikezic Dragoslav、Kim Kyeong Min、Yamaya Taiga、Kawachi Naoki、Tanaka Hiroki、Haque A.K.F.、Shahmohammadi Beni Mehrdad
    • Journal Title

      Health Physics

      Volume: 124 Pages: 301~309

    • DOI

      10.1097/HP.0000000000001670

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A dosimetric comparison between ICRP and ORNL phantoms from exposure to 137Cs contaminated soil2023

    • Author(s)
      Zvkovic Milena、Shahmohammadi Beni Mehrdad、Yu Peter K.N.、Watabe Hiroshi、Krstic Dragana、Nikezic Dragoslav
    • Journal Title

      Radiation Physics and Chemistry

      Volume: 207 Pages: 110878~110878

    • DOI

      10.1016/j.radphyschem.2023.110878

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of an open-source GUI computer program for modelling irradiation of multi-segmented phantoms using grid-based system for PHITS2023

    • Author(s)
      Watabe Hiroshi、Yu Kwan Ngok、Safakatti Nursel、Shahmohammadi Beni Mehrdad
    • Journal Title

      Nuclear Engineering and Technology

      Volume: 55 Pages: 373~377

    • DOI

      10.1016/j.net.2022.08.033

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On the effectiveness of proton boron fusion therapy (PBFT) at cellular level2022

    • Author(s)
      Shahmohammadi Beni Mehrdad、Islam M. Rafiqul、Kim Kyeong Min、Krstic Dragana、Nikezic Dragoslav、Yu Kwan Ngok、Watabe Hiroshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41598-022-23077-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Proposal of Neutron-Proton Hybrid Boron Capture Therapy2022

    • Author(s)
      Hiroshi Watabe
    • Organizer
      PTCOG-AO 2022
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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