マイクロビーム放射線治療に用いる人体等価RPLドシメータ材料の開発

• 研究課題/領域番号: 15H06409
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 岡田 豪 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (90757840)
• 研究協力者: 柳田 健之 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 ; 藤本 裕 東北大学, 大学院工学研究科, 助教
• 研究期間 (年度): 2015-08-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ラジオフォトルミネッセンス / 蛍光体 / 放射線 / シンチレータ / ドシメータ / 結晶 / セラミックス / サマリウム / Ｘ線 / 結晶成長

研究成果の概要

マイクロビーム放射線治療（Microbeam Radiation Therapy; MRT）はシンクロトロンX線を用いた将来のがん治療法として期待される手法である。MRTでは微小平板構造を持つ高線量X線ビーム（マイクロビーム）を患部に照射することにより癌組織を破壊する。但し、構造が微細であるためその分布計測が困難であり、これまでに唯一Smを用いたRPL材料を用いてその正確な計測が実現されている。一方、RPL材料の選択の幅が少なく更なる材料探索が求められている。本研究では新たな結晶やセラミック材料を開発し、その特性評価を行った。

研究成果

• [国際共同研究] サスカチュワン大学(カナダ)
• [国際共同研究] ヴィクトリア大学ウェリントン校(ニュージーランド)
• [国際共同研究] University of Saskatchewan/Canadian Light Source(Canada)
• [国際共同研究] Victoria University of Wellington(New Zealand)
• [雑誌論文] Characterizations of LiCaAlF6:Eu2+ ceramics as neutron scintillator: Primitive experimental studies and future prospective (2017)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Kentaro Fukuda, Noriaki Kawaguchi, Takayuki Yanagida
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: 印刷中 ページ: 134-139
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2017.03.045
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Radio-photoluminescence Observed in Non-doped Mg2SiO4 Single Crystal (2017)
  • 著者名/発表者名: G. Okada, T. Kojima, J. Ushizawa, N. Kawaguchi, T. Yanagida
  • 雑誌名: Current Applied Physics 巻: 17 号: 3 ページ: 422-426
  • DOI: 10.1016/j.cap.2017.01.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiophotoluminescence in Sm-doped BaF2-Al2O3-B2O3 glass-ceramics (2017)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Kenji Shinozaki, Takayuki Komatsu, Safa Kasap, Takayuki
  • 雑誌名: RADIATION MEASUREMENTS 巻: inpress ページ: 73-78
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2016.12.006
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Optically- and thermally-stimulated luminescences of Ce-doped SiO2 glasses prepared by spark plasma sintering (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 61 ページ: 15-20
  • DOI: 10.1016/j.optmat.2016.08.020
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] X-ray induced effects in Sm3+-doped ZnO-P2O5 glass for radiation measurements (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Hirokazu Masai, Aya Torimoto, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 雑誌名: Journal of Ceramic Processing Research 巻: 17 ページ: 148-151
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aluminum Nitride Ceramic as an Optically Stimulable Luminescence Dosimeter Plate (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Kentaro Fukuda, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 雑誌名: Photonics 巻: 3 号: 2 ページ: 23-23
  • DOI: 10.3390/photonics3020023
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photochromism and Thermally and Optically Stimulated Luminescences of AlN Ceramic Plate for UV Sensing (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, T.Kato, D.Nakakuchi, K.Fukuda and T.Yanagida
  • 雑誌名: Sensors and Materials 巻: 28 ページ: 897-904
  • DOI: 10.18494/SAM.2016.1250
  • ISSN: 0914-4935, 2435-0869
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sm-doped CsBr Crystal as a New Radio-photoluminescence (RPL) Material (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Yutaka Fujimoto, Hironori Tanaka, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 雑誌名: Journal of Rare Earth 巻: 34 号: 8 ページ: 769-773
  • DOI: 10.1016/s1002-0721(16)60092-3
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Scintillation and dosimeter properties of Ce-doped Li₃PO₄–Al(PO₃)₃ glasses (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tatsumi, Go Okada, H. Masai
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 124 号: 5 ページ: 550-553
  • DOI: 10.2109/jcersj2.15231
  • NAID: 130005149964
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radioluminescence and thermally-stimulated luminescence of SiO₂ glasses prepared by spark plasma sintering (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 124 号: 5 ページ: 541-545
  • DOI: 10.2109/jcersj2.15227
  • NAID: 130005149971
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Radio-photoluminescence of Ag-doped Li₃PO₄-Al(PO₃)₃ Glass (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Tatsumi, Go Okada, Takayuki Yanagida, Hirokazu Masai
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 45 号: 3 ページ: 280-282
  • DOI: 10.1246/cl.151078
  • NAID: 130005132176
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radioluminescence properties of Sm-doped fluorochlorozirconate (FCZ) glasses and glass-ceramics (2015)
  • 著者名/発表者名: G. Okada, A. Edgar, S. Kasap, T. Yanagida
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: ５５ 号: 2S ページ: 02BC07-02BC07
  • DOI: 10.7567/jjap.55.02bc07
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Development of X-ray Imging Plates with Sub-micrometer Resolution Based on Intervalence Change of Sm for Synchrotron Radiation Therapy (2017)
  • 著者名/発表者名: G. Okada, J. Ueda, S. Tanabe, A. Edgar, N. Kawaguchi, T. Yanagida, G. Belev, T. Wysokinski, D. Chapman, S. Kasap
  • 学会等名: 41st International conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites (ICACC)
  • 発表場所: Daytona Beach, USA
  • 年月日: 2017-01-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マイクロビーム放射線治療に用いる高線量・高空間分解能を有するX線計測技術の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡田豪
  • 学会等名: 放射線検出器の研究シーズと医療現場ニーズに関するシンポジウム（第3弾）～微小空間の線量測定に関する最新技術～
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都荒川区）
  • 年月日: 2017-01-07
  • 招待講演
• [学会発表] シンクロトロン光を用いた放射線治療における高線量・高分解能を有する線量計測手法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田豪
  • 学会等名: 若手研究者のための機能性材料シンポジウム2016
  • 発表場所: 山形大学（山形県山形市）
  • 年月日: 2016-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] Optical Properties and Radiation Induced Luminescence of Mg2SiO4 Single Crystal (2016)
  • 著者名/発表者名: G. Okada, T. Kojima, J. Ushizawa, N. Kawaguchi, T. Yanagida
  • 学会等名: 10th Asian Meeting on Electroceramics (AMEC-10)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2016-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] Radio-photoluminescenec (RPL) in CsBr:Sm single crystal (2016)
  • 著者名/発表者名: G. Okada, Y. Fujimoto, H. Tanaka, S. Kasap, N. Kawaguchi, T. Yanagida
  • 学会等名: 12th International Workshop on Ionizing Radiation Measuring
  • 発表場所: Oarai, Japan
  • 年月日: 2016-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] Valence Change of Sm for Radiation Measurements and Current Understandings (2016)
  • 著者名/発表者名: 7)G. Okada, J. Ueda, Y. Fujimoto, H. Tanaka, K. Shinozaki, T. Nakanishi, T. Matsui, H. Masai, F. Chicilo, N. Kawaguchi, T. Yanagida, S. Tanabe, T. Komatsu, A. Edgar, S. Kasap
  • 学会等名: CerSJ-GOMD Joint Symposium on Glass Science and Technologies
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] 蛍光体を用いた放射線計測とSmによるラジオフォトルミネッセンス (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田豪
  • 学会等名: 第17回光科学若手研究会
  • 発表場所: 関西学院大学（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2016-11-12
  • 招待講演
• [学会発表] UV-Blue Emitting SiO2 Sintered Glass for Radiation Dosimetry (2016)
  • 著者名/発表者名: G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
  • 学会等名: The Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science 2016 (PRiME2016)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2016-10-02
  • 国際学会
• [学会発表] Characterizations of LiCaAlF6:Eu2+ (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Kentaro Fukuda, Takayuki Yanagida
  • 学会等名: 18th International Conference on Solid State Dosimetry
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] RPL in Sm-doped BaF2-Al2O3-B2O3 glass ceramics (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Kenji Shinozaki, Takayuki Komatsu, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 学会等名: 18th International Conference on Solid State Dosimetry
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] Observation of radio-photoluminescence (RPL) in KBr:Sm crystal (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Yutaka Fujimoto, Hironori Tanaka, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 学会等名: 5th International Workshop on Advances on Materials for Radiation Detection and Medical Imaging
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-06-15
  • 国際学会
• [学会発表] Aluminum Nitride Ceramic Plates for Two Dimensional Dosimetry (2016)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 学会等名: 7th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA2016)
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-06-13
  • 国際学会
• [学会発表] Radiophotoluminescence from Sm-doped glasses and glass-ceramics for large-dose, high-resolution radiation dose measurement in microbeam radiation therapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Andy Edgar, Jumpei Ueda, Setsuhisa Tanabe, Cyril Koughia, Farley Chicilo, Dancho Tonchev, George Belev, Tomasz Wysokinski, Dean Chapman, Safa Kasap
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Sm-doped Glass and Glass-Ceramic Dosimeters for Synchrotron X-ray Radiation Therapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, George Belev, Cyril Koughia, Dancho Tonchev, Farley Chicilo, Jumpei Ueda, Setsuhisa Tanabe, Takayuki Yanagida, Tomasz Wysokinski, Dean Chapman, Andy Edgar, Safa Kasap
  • 学会等名: International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
  • 発表場所: テクノル・コンベンションセンター（茨城県東茨城郡大洗町）
  • 年月日: 2015-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] Opticaly Stiulated Luminescence of AlN Ceramics (2015)
  • 著者名/発表者名: G. Okada, K. Fukuda, S. Kasap, T. Yanagida
  • 学会等名: 2015 IEEE Nuclear Science Symposium & Medical Imaging Conference
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2015-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] SAMARIUM-DOPED CESIUM BROMIDE CRYSTAL AS A NEW RADIOPHOTOLUMINESCENCE MATERIAL (2015)
  • 著者名/発表者名: G. Okada, Y. Fujimoto, H. Tanaka, S. Kasap, T. Yanagida
  • 学会等名: 4th International Conference on Rare Earth Materials (REMAT)
  • 発表場所: Wroclaw, Poland
  • 年月日: 2015-10-26
  • 国際学会
• [学会発表] Thermally-Stimulated Luminescence of SiO2 Glass Prepared by Spark Plasma Sintering (2015)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Takayuki Yanagida
  • 学会等名: 9th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-9)
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Optically- and Thermally-Stimulated Luminescences of Ce-doped SiO2 Glass Prepared by Spark Plasma Sintering (2015)
  • 著者名/発表者名: Go Okada, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
  • 学会等名: 4th International Conference on the Physics of Optical Materials
  • 発表場所: Budva, Montenegro
  • 年月日: 2015-08-31
  • 国際学会
• [備考]
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/yanagida/Okada/index-jp.html
• [備考]
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/yanagida/Okada/index-jp.html
• [産業財産権] 酸化マグネシウムを用いた線量計 (2016)
  • 発明者名: 加藤匠，岡田豪, 柳田健之、松尾健太郎、福田健太郎
  • 権利者名: 加藤匠，岡田豪, 柳田健之、松尾健太郎、福田健太郎
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-01-06