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中性子捕捉療法のための線質弁別測定が可能なリアルタイム放射線検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19916
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

田中 浩基  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (70391274)

研究分担者 川端 信司  大阪医科大学, 医学部, 准教授 (20340549)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード中性子捕捉療法 / BNCT / リアルタイム / 放射線検出器 / 線質弁別 / リアルタイム放射線検出器
研究成果の概要

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)ではコリメータ等の構造体や患部からの中性子散乱及び透過により、照射野外に対しても中性子が照射される。そこで、生物学的効果の異なる放射線による全身位置における線量評価が重要となる。
本研究においてはBNCTでの全身位置における線量を評価することを目的として、減速材とLi含有微小シンチレータを組み合わせた線質弁別を可能とするリアルタイム中性子検出器の開発を行った。人体等価水ファントムの首、胸、腹に設置し、側頭からの臨床を模擬した照射試験を実施した。これにより、中性子エネルギースペクトルを評価できるようになり、線量を評価することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

切除不能な局所進行又は局所再発の頭頸部癌に対してホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の保険適応による治療が始まった。今後、BNCTの効果が期待される一方で、放射線治療や陽子線治療でも考慮されているように、2次がんに起因する全身位置における線量評価が望まれている。本研究においては、中性子の線質を弁別して測定可能な検出器を開発した。本研究の成果により、BNCTの全身位置における線量をリアルタイムで評価することができるようになった。これを今後臨床へ応用することにより、2次がんに起因する線量評価の基礎データを取得することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 11件)

  • [雑誌論文] Development of real-time neutron detectors with different sensitivities to thermal, epithermal, and fast neutrons in BNCT2021

    • 著者名/発表者名
      Nishiki. Matsubayashi, Hiroki. Tanaka, Takushi. Takata, Keita Okazaki, Yoshinori. Sakurai, Minoru. Suzuki
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 140 ページ: 106489-106489

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2020.106489

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of PHITS for microdosimetry in BNCT to support radiobiological research2020

    • 著者名/発表者名
      Hu N.、Tanaka H.、Takata T.、Endo S.、Masunaga S.、Suzuki M.、Sakurai Y.
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 161 ページ: 109148-109148

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2020.109148

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of real-time thermal neutron monitor array for boron neutron capture therapy2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiroki、Takata Takushi、Sakurai Yoshinori、Kawabata Shinji、Suzuki Minoru、Masunaga Shin-ichiro、Ono Koji
    • 雑誌名

      Therapeutic Radiology and Oncology

      巻: 2 ページ: 51-51

    • DOI

      10.21037/tro.2018.10.10

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] BNCTにおけるリアルタイム中性子検出器を用いた全身被ばく線量評価システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      松林錦、高田卓志、佐藤視智飛、塚本智隆、岡崎啓太、笹木彬礼、櫻井良憲、田中浩基
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Neutron dose evaluation with real-time detectors at whole body position in BNCT2021

    • 著者名/発表者名
      N. Matsubayashi, T. Takushi, M. Sato, T. Tsukamoto, K. Okazaki, A. Sasaki, Y. Sakurai, H. Tanaka
    • 学会等名
      第121回日本医学物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of real-time neutron detectors at whole body position in BNCT2020

    • 著者名/発表者名
      Nishiki. Matsubayashi, Takushi. Takata, Michitaka. Sato, Yoshinori. Sakurai, Hiroki. Tanaka
    • 学会等名
      Online conference of the particle therapy co-operative group
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of real-time detectors with the individual sensitivity for thermal, epithermal, and fast neutron in BNCT2020

    • 著者名/発表者名
      Nishiki. Matsubayashi, Takushi. Takata, Michitaka. Sato, Yoshinori. Sakurai, Hiroki. Tanaka
    • 学会等名
      第119回日本医学物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] BNCTにおける熱、熱外、高速中性子に感度をもつリアルタイム検出器を用いた線量評価システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      松林錦、高田卓志、櫻井良憲、佐藤視智飛、岡崎啓太、田中浩基
    • 学会等名
      応用物理学会放射線分科会放射線夏の学校次世代放射線シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of a prompt gamma-ray imaging detector using a slab of LaBr3(Ce) scintillator and an 8 x 8 array MPPC for Boron Neutron Capture Therapy2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Okazaki, Kiyotaka Akabori, Takushi Takata, Yoshinori Sakurai and Hiroki Tanaka
    • 学会等名
      第118回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] LiCAFシンチレータ―光ファイバ検出器における中性子-ガンマ線の弁別能の評価2019

    • 著者名/発表者名
      秋田 和彦、赤堀 清崇、田中 浩基、呼 尚徳、小野 公二
    • 学会等名
      第118回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 小片シンチレータを用いたファイバー型検出器の放射線劣化の評価2019

    • 著者名/発表者名
      赤堀清崇、田中浩基、高宮幸一、奥村良
    • 学会等名
      第16回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性子捕捉療法のための全身位置における線質弁別測定が可能なリアルタイム放射線検出器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      松林錦、高田卓志、佐藤視智飛、櫻井良憲、田中浩基
    • 学会等名
      第16回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] LaBr3(Ce)シンチレータと8 x 8アレイのMPPCを組み合わせた即発ガンマ線イメージング検出器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岡﨑 啓太、赤堀 清崇、高田 卓志、櫻井 良憲、田中 浩基
    • 学会等名
      第16回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] サイクロトロンベース熱外中性子源を用いた細胞・マウス用照射場の開発2019

    • 著者名/発表者名
      田中浩基、髙田卓志、密本俊典、櫻井良憲、増永慎一郎、小野公二、鈴木実
    • 学会等名
      第16回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a real-time neutron detector for measurement at whole body position in BNCT2019

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, T. Takata, M. Sato, K. Okazaki, N. Hu, S. Kawabata, Y. Sakurai, S. Masunaga, M. Suzuki
    • 学会等名
      2019 IEEE Nuclear Science Symposium (NSS) and Medical Imaging Conference (MIC)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of a prompt gamma-ray imaging detector with an 8 x 8 array LaBr3(Ce) scintillator and MPPC for Boron Neutron Capture Therapy2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Okazaki, Kiyotaka Akabori, Takushi Takata, Yoshinori Sakurai, Hiroki Tanaka
    • 学会等名
      10th Young Researchers BNCT Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of neutron irradiation field for cells and small animals using cyclotron-based epithermal neutron source2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Tanaka, Takushi Takata, Toshinori Mitsumoto, Yoshinori Sakurai, Shin-ichiro Masunaga, Koji Ono, Minoru Suzuki
    • 学会等名
      10th Young Researchers BNCT Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calibration of real-time neutron monitor for BNCT utilizing a national neutron standard field2019

    • 著者名/発表者名
      K. Akabori, T. Mukawa H. Harano H. Tanaka
    • 学会等名
      10th Young Researchers BNCT Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BNCT 治療場における LiCAF シンチレータと中性子減速材を用いた 線質弁別可能なリアルタイム中性子検出器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤視智飛、高田卓志、櫻井良憲、田中浩基
    • 学会等名
      第15回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 遠隔可変型ボナー球スペクトロメーターの開発2018

    • 著者名/発表者名
      白石禎晶、内田良平、田中浩基、高田卓志、櫻井良憲
    • 学会等名
      第15回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物学的効果を予測するために必要な物理工学的基盤技術2018

    • 著者名/発表者名
      田中浩基、高田卓志、櫻井良憲、木梨友子、鈴木実、増永慎一郎、 小野公二
    • 学会等名
      第15回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement of microdosimetric quantaties of a neutron source using a tissue equivalent proportional counter2018

    • 著者名/発表者名
      N. Hu, T. Takata, S. Endo, Y. Sakurai, H. Tanaka
    • 学会等名
      2018 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview of Cyclotron-based Epithermal Neutron Source(C-BENS) for BNCT2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Tanaka, Minoru Suzuki, Toshinori Mitsumoto, Koji Ono
    • 学会等名
      25th Conference on Application of Accelerators in Research and Industry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A real-time neutron monitor for BNCT2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyotaka Akabori, Hiroki Tanaka
    • 学会等名
      18 th International congress on neutron capture therapy
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neutron beam quality measurement of accelerator-based neutron source using microdosimetric technique2018

    • 著者名/発表者名
      Naonori Hu, Takushi Takata, Keita Okazaki, Ryohei Uchida, Yoshinori Sakurai, Hiroki Tanaka
    • 学会等名
      18 th International congress on neutron capture therapy
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of remote-changeable Bonner sphere spectrometer2018

    • 著者名/発表者名
      Sadaaki Shirashi, Ryohei Uchida, Takushi Takata, Hiroki Tanaka, Yoshinori Sakurai
    • 学会等名
      18 th International congress on neutron capture therapy
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of real-time neutron detector for beam quality discrimination measurement using LiCAF scintillator and neutron moderator2018

    • 著者名/発表者名
      Michtaka Sato, Takushi Takata, Yoshinori Sakurai, Hiroki Tanaka
    • 学会等名
      18 th International congress on neutron capture therapy
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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