2015 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 – 2017-03-31
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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。平成25年度に(b)、(c)、(d)を克服することが可能なシステムを構築し、平成26年度は (a)の課題を克服可能なシステムを構築した。(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。(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。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。
平成27年度には8x8の二次元に配列したシステムにより、ガンマ線のイメージングを取得することが可能であることを確認した。エネルギー分解能はホウ素からの即発ガンマ線と511keVのガンマ線を分離できる能力を有することを確認できた。さらに、ガンマ線の遮蔽を追加し、シンチレータの配列を最適化することで、エネルギー分解能が向上することが分かり、臨床試験に適応することが可能であ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
3: Progress in research has been slightly delayed.
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。しかしながら、特性試験の結果、システムの高度化を実施する必要がでてきた。より良いシステムを構築するために、次年度にシステムを高度化する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度はシステムの高度化を実施し、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 |
平成27年度に、実機のシステムの構築を実施し、特性試験の後に成果を学会で発表する予定であったが、特性試験の結果、ガンマ線の遮蔽を追加し、シンチレータの配置を最適化することで分解能が向上し、システムを高度化できることが分かった。計画を変更し、システムの高度化を実施することとしたため、未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
システムの高度化と学会発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。
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