| 研究課題/領域番号 |
20K16808
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 (2021-2023)
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2020) |
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研究代表者 |
阿部 康志 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 協力研究員 (10755531)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 重粒子線治療 / リップルフィルタ / マルチイオン治療 / 粒子線治療 / フィルター / マルチイオン / 量子メス / リップルフィルター / 不均質材 / スキャニング照射 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
重粒子線によるがん治療の高度化に向けて、複数のイオン種を用いた照射方法が検討されている。従来は単一のイオンのみによる照射であったため、照射機器などはそのイオンに対して最適化されている。しかしながらイオン種が異なることにより現在の機器を流用するだけでは不十分である。本研究では照射機器の一部であるフィルタについて着目し、不均質材料を用いて、複数のイオン種に対して利用可能なフィルタの開発を行う。フィルタの開発が成功した後には、実際の治療に向けたデータ取得や従来のフィルタとの置き換えについても実施する。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は不均質材を用いた重粒子線に対してBraggピークを拡大する新たなフィルタの開発を行うことである。従来の金属製のフィルタは非常に高価であり、入手までの製作に時間を要するため運用面で不安があった。不均質材は重粒子線治療ではすでに利用されている材質であり、比較的安価である。現在、量子メスプロジェクトにおいて新たな治療法として炭素イオンだけでなくヘリウムや酸素、ネオンといった他のイオンを同じビームラインで照射して治療するマルチイオン治療法の利用が進められている。それぞれのイオンに対して同時にフィルタとして使用できる汎用性も兼ね備えることも目標としている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では不均質材(GAMMEX,LN300)を用いて重粒子線に対する新たなBraggピーク拡大のためのフィルタの開発を行った。フィルタとしての性能については、炭素ビームだけでなく、ヘリウム、酸素、ネオンビームにも照射したところ性能をBraggピークの拡大はもちろん、フィルタの照射位置の非依存性、線量分布の一様性などフィルタとしての性能を十分に発揮できるデータが得られた。既製品を利用することで比較的安価なフィルタの実現が可能と目された。さらにはこのフィルタの性質に着目した新たなフィルタも開発され、マルチイオン治療の実現が近づいたと思われる。
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