| 研究課題/領域番号 |
21K15793
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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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| 審査区分 |
小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 大阪医科薬科大学 |
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研究代表者 |
呼 尚徳 大阪医科薬科大学, 医学部, 特別職務担当教員(助教) (90846908)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | BNCT / Neutron / Monte Carlo simulation / Beam shaper / Collimator / Neutron filter / Thermal neutron |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我が国では次世代放射線治療法として期待されるBNCTのプロジェクトが進行しており、原子炉に替わり病院に設置可能な、加速器BNCTシステムが国内の複数の病院に導入されている。本研究では最適な素材、厚みのフィルターを用いて、体深部での熱中性子量を相対的に増やす手法を構想した。また、中性子ビーム射出孔（コリメータ）の全面あるいは一部をこのフィルターで覆うこと等により、深部での生成熱中性子密度に意図的な不均一を作ることも可能になる。この考案を、X線による強度変調放射線治療に似た手法（Intensity Modulated Boron Neutron Capture Therapy：IM-BNCT）へと発展させ、IMRTがX線治療を革新した如くBNCTの革新を目指す。
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| 研究実績の概要 |
前年度（2021年度）に行った実験成果をまとめて米国医学物理学術誌に投稿した論文が採択された（2022年7月：https://doi.org/10.1002/mp.15864）。内容としては中性子フィルターの開発を行い、加速器中性子源の照射場にて基礎実験を行った。シミュレーション通り、深部の線量を上げることに成功した。しかし、開発した中性子フィルターを使用することにより、中性子全体の強度が下がり、臨床応用の場合、照射時間が長くなる欠点が生じた。この課題を乗り越えるため、コリメータ形状の最適化をMonte Carlo simulationを用いて検討した。コリメータの面積を広げることによって、強度を上げることができた。この成果をNatureのScientific Reports誌に投稿して論文が採択された（2022年8月：https://doi.org/10.1038/s41598-022-17974-7）。
この新しいコリメータで模擬患者のシミュレーション計算を行った結果、中性子の広がりを抑えることができ、照射外の線量を下げる効果も期待できる。更に、患者の体位設定が楽になる想定で照射時間も短くなることで、患者へのメリットが非常に大きいかと思う。
この新しいコリメータ形状を2021年に開発した中性子フィルタと組み合わせて、照射時間の課題を乗り越え、最終的には実臨床に応用できる形に進めて行く予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
実験とシミュレーション計算が良好に一致して、予定通りに研究が進んでいる。学術論文投稿も2021年に1件、2022年に2件と順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は2021年度に開発したフィルターを去年に再検討した新しいコリメータ形状に使用することを考えている。いい結果が得ることができれば、実臨床に使用できるように申請書類を進める予定である。
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