パルス内エネルギー可変型シンクロトロン運転方式実用化に向けた研究

• 研究課題/領域番号: 26860409
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医学物理学・放射線技術学
• 研究機関: 国立研究開発法人放射線医学総合研究所
• 研究代表者: 水島 康太 国立研究開発法人放射線医学総合研究所, 重粒子医科学センター, 研究員 (90637092)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: 粒子線治療 / 粒子加速器 / シンクロトロン

研究成果の概要

粒子線治療において照射時間を短縮するために、シンクロトロンのパルス内エネルギー可変型運転方式の実用化を目指した研究を行った。シミュレーションと実験から、エネルギー変更に伴って原理的に生じるビーム漏れに対し、横方向高周波電場の周波数成分による低減法の効果を検証した。その方法によってビーム漏れ量は従来の10%以下に抑えることができると確認された。さらに、高速ビーム遮断システムを用いて、より安定で信頼できるビーム漏れを低減するシステムの開発を行い、パルス内エネルギー可変型運転方式が治療照射に対して実用できることを証明した。

研究成果

• [学会発表] 炭素線高速三次元スキャニング照射のための可変エネルギー運転の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 水島康太、古川卓司、岩田佳之、原洋介、早乙女直也、皿谷有一、丹正亮平、白井敏之、野田耕司
  • 学会等名: 第13回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 千葉県千葉市
  • 年月日: 2016-08-08
• [学会発表] Performance of the HIMAC Beam Control System Using Multiple-Energy Synchrotron Operation (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Mizushima, T. Furukawa, Y. Iwata, Y. Hara, N. Saotome, Y. Saraya, R. Tansho, S. Sato, T. Shirai, K. Noda
  • 学会等名: 12th European Conference on Accelerators in Applied Research and Technology (ECAART12)
  • 発表場所: jyvaskyla, Finland
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] 炭素線高速三次元スキャニング照射システムに求められるビーム技術とその開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 水島康太、古川卓司、岩田佳之、原洋介、早乙女直也、皿谷有一、丹正亮平、白井敏之、野田耕司
  • 学会等名: 第110回日本医学物理学会学術大会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] Upgrade of synchrotron operation for scanned carbon-ion therapy at NIRS-HIMAC (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Mizushima, Y. Iwata, T. Furukawa, S. Sato, T. Shirai, K. Noda
  • 学会等名: 7th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Performance of multiple-energy operation for scanned carbon-ion therapy at HIMAC (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Mizushima, T. Furukawa, Y. Hara, K. Katagiri, Y. Iwata, S. Sato, T. Shirai, K. Noda
  • 学会等名: 53rd Annual Conference of the Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG53)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-14