2014 Fiscal Year Annual Research Report
中性子捕捉療法のための即発ガンマ線によるリアルタイム3次元線量評価システムの開発
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25282155
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 浩基 京都大学, 原子炉実験所, 特定准教授 (70391274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 良憲 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (20273534)
川端 信司 大阪医科大学, 医学部, 講師 (20340549)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 硼素中性子捕捉療法 / 線量評価 / SPECT / 光ファイバー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでにSPECTを用いて478keVの即発ガンマ線を画像化する手法は研究されてきたが、BNCT の照射場のガンマ線のバックグランドが高いため、実現に至っていない。解決すべき課題は(a)消滅ガンマ線である511keVガンマ線を除去すること、(b)水素の即発ガンマ線2222keV及び構造体からのガンマ線のコンプトン散乱によるバックグランドガンマ線を除去すること、(c)中性子による損傷のため半導体検出器を使用できないこと、(d)光電子増倍管はシンチレータに密着することが出来ないことである。上記課題のうち、(b)、(c)、(d)を克服することが可能なシステムを平成25年度に構築した。本年度はさらにシステムを高度化した。また(a)の課題を克服可能なシステムを構築した。(b)2222keV及び構造体からのガンマ線の除去にはLaBr3及びGAGG無機シンチレータシンチレータの周りにシンチレータを設置したホスウィッチ型の構造とした。(c)高エネルギー分解能、信号の減衰時間が短いLaBr3及びGAGGをシンチレータとして採用した。(d)石英光ファイバーを用いてシンチレータで発生したシンチレーション光を光電子増倍管へ導く構造とした。GAGGシンチレータの発光波長が520nmと長く効率良く光電子増倍管まで光を導くことが可能であることを確認した。光ファイバーの入射面を8x8の二次元に整列し、LaBr3及びGAGGシンチレータに設置した。それぞれの光ファイバーの逆側はマルチチャンネルの光電子増倍管の光電面に設置した。入射ガンマ線のエネルギーの情報は光電子増倍管のイベントをアンプに入力しエネルギースペクトルを取得することができる。(a)消滅ガンマ線である511keVのガンマ線を除去するために、システムの系統を追加し、サンプルに対して180度方向に設置し、アンチコインシデンスによって除去するシステムを構築した。システムの特性試験を実施し、511keVガンマ線を効果的に除去できることを確認することができた。
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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
バックグランドの高いBNCTの照射場に適応可能なSPECT装置のシステムの構築に成功した。システムの構築を順調にすすめることができた。石英ファイバーの光の減衰率が低い波長をもつシンチレータを用いることで光の減衰を少なくすることが可能となった。最終年度は実機レベルのシステムを構築する予定であるが、最終目標に向けておおむね順調に研究がすすんでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は最終年度で、熱中性子モニタと組み合わせて実機レベルのシステムを構築する予定である。実際に臨床で使用されている中性子ビームを用いて特性試験を実施し、課題の抽出及びシステムの改良を実施し、成果を取りまとめる。
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| Causes of Carryover |
システムの特性試験を実施する際に京都大学原子炉中性子源が必要となるが、平成26年6月から平成27年3月末まで休止していた。システムを改善した後の特性試験を京都大学原子炉中性子源で行うことが出来なかった。特性試験後にさらに改善点が出てきた際のシステムの改良費として次年度へ予算を繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成26年度に繰り越した予算は全てシステムの改良費として使用する。平成27年度に予定している予算は全て当初の計画通りに執行する予定である。
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[Journal Article] Evaluation of thermal neutron irradiation field using a cyclotron-based neutron source for alpha autoradiography2014
Author(s)
H. Tanaka,Y. Sakurai, M. Suzuki, S. Masunaga, T. Mitsumoto,Y. Kinashi,N. Kondo, M. Narabayashi,Y. Nakagawa,T. Watanabe,N. Fujimoto , A. Maruhashi, K. Ono
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Journal Title
Applied radiation and isotopes
Volume: 88
Pages: 153-156
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 微小シンチレータと石英ファイバーを用いた中性子モニターのBNCT照射場への適応2014
Author(s)
田中浩基,櫻井良憲,鈴木実,増永慎一郎,高田卓志,藤本望,仲川洋介,渡邉翼,近藤夏子,楢林正流,木梨友子,滝和也,小野公二,丸橋晃
Organizer
第11回日本中性子捕捉療法学会学術大会
Place of Presentation
大阪大学(大阪府吹田市)
Year and Date
2014-07-05 – 2014-07-06
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[Presentation] Study on the accelerator-based neutron source using Be(p,n) reaction with proton energy of lower than 30 MeV2014
Author(s)
Hiroki Tanaka, Yoshinori Sakurai, Minoru Suzuki, Shin-ichiro Masunaga, Nozomi Fujimoto, Yuko Kinashi, Natsuko Kondo, Takushi Takata, Masaru Narabayashi, Tsubasa Watanabe, Akira Maruhashi and Koji Ono
Organizer
16th International Congress on Neutron Capture Therapy
Place of Presentation
Helsinki, Finland
Year and Date
2014-06-14 – 2014-06-19
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