| 研究課題/領域番号 |
16K09010
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
安岡 聖 筑波大学, 医学医療系, 講師 (50200499)
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| 研究分担者 |
熊田 博明 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | BNCT / ホウ素線量 / ホウ素濃度 / 即発γ線 / LaBr3結晶シンチレータ / γ線検出器 / pg-spect / 熱中性子 |
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| 研究実績の概要 |
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)において最も重要な事項の一つであるホウ素線量を測定するため、CsI結晶型プロトタイプの開発技術を基盤にした4.5%の高いエネルギー分解能で速い検出速度を持ったLaBr3結晶型γ線検出器を開発した。BNCT治療時に予測される中性子線とγ線のバックグラウンドとしての発生頻度は極めて高く、開発したγ線検出器がこの厳しい放射線環境下で性能を発揮し、治療計画で求められるホウ素線量の精度向上が実現できるかを、いばらき中性子医療研究センターの中性子ビームを使ったビーム試験とモンテカルロ法に基づくPHITSコードを用いた照射シミュレーションの方法で検証した。
照射口直下のホウ酸水溶液ファントムから 110 cm の位置にγ線検出器を設置したビーム試験ではビームゲート等の時間情報を解析に加え、様々な連続したエネルギー分布を形成するバックグラウンドγ線の上に478 keVγ線の作る信号の分布が確認でき、100 ppmのホウ素濃度測定限界が示された。更に測定限界濃度を下げるために、シミュレーションの方法で、検出器位置はホウ酸水溶液ファントムから50 cm離れた場所が最適で、信号とバックグラウンドの比であるS/N比が12倍に改善され、γ線の頻度の30%増加に対しては1 cm厚タングステンによるγ線遮蔽強化と1 cm厚窒化ホウ素による中性子線遮蔽強化をすることでBNCT治療時に予測される30 ppmのホウ素濃度測定限界を達成することができることを確認した。半導体を使用した方法に比べコスト的に本装置が優位と考えられ、この成果により、多チャンネル化したγ線検出器を用いた標準線量・線量分布の高精度化が備わった次世代のBNCT治療として対処が可能となることを確認できたことの意義は大きく、重要である。
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