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2021 年度 実績報告書

BNCTにおける治療深度・領域を自由に変更可能な照射方法及び品質保証に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H04485
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, 教授 (70391274)

研究分担者 櫻井 良憲  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (20273534)
川端 信司  大阪医科薬科大学, 医学部, 准教授 (20340549)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード中性子捕捉療法 / BNCT / 多門照射 / 強度変調体 / 品質保証 / 適応拡大
研究実績の概要

BNCT用加速器中性子システムの適応拡大を目指して、治療深度・領域を自由に変更可能(オーダーメイド)な照射方法を開発することと、その品質保証を確立することを目的として下記の項目について実施した。
これまでに、比較的サイズの小さな悪性黒色腫を対象とした表層がんに対する新規ボーラスの適応が有効であると示すことができたが、血管肉腫などのように照射部位が大きくなると、患部端面における熱中性子束分布が減少することを示した。また、1回の照射と1つのボーラス形状では均一な熱中性子束分布を形成することが困難であることを確認した。そこで、コリメータ内部に中性子分布を変化させることが可能な、2種類の強度変調体で2回照射することで、熱中性子束を均一化する手法を提案した。頭部の表層がんを想定し、一つは強度変調体として厚さ20mmのポリエチレン減速体をコリメータ内部に設置し、もう一つは照射野の端の熱中性子強度を中心と比較して高くするように中央にLiF含有ポリエチレンを設置した。それぞれの照射時間の割合を変化させることで、直径100mmの範囲において均一に熱中性子を照射可能であることを確認することができた。
また、本手法を用いることで、広範でかつ、深さ30mmまで十分な腫瘍線量を付与できるため、血管肉腫、悪性髄膜腫などのがんに対しても適応拡大できる可能性を示した。比較的深部の腫瘍に対してはこのように強度変調体を用いた複数回の照射を適応することが有効であることを確認した。
この手法の品質保証方法として、CTデータから3Dプリンターを用いて水ファントムを作成し照射試験と治療計画によるシミュレーションとの熱中性子束の比較を行う一連のプロセスを確立し、患者品質保証方法が有効であることを確認した。
治療深度・領域を自由に変形可能な照射方法と品質保証方法を確立し、これまでの研究成果を取りまとめた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Development of an irradiation method for superficial tumours using a hydrogel bolus in an accelerator-based BNCT2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Akinori、Tanaka Hiroki、Takata Takushi、Tamari Yuki、Watanabe Tsubasa、Hu Naonori、Kawabata Shinji、Kudo Yoshihiro、Mitsumoto Toshinori、Sakurai Yoshinori、Suzuki Minoru
    • 雑誌名

      Biomedical Physics & Engineering Express

      巻: 8 ページ: 015015~015015

    • DOI

      10.1088/2057-1976/ac3d73

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Study of optimal irradiation method for superficial tumors using a hydrogel bolus in cyclotron-based BNCT2021

    • 著者名/発表者名
      Akinori Sasaki、Takushi Takata、Yuki Tamari、Tsubasa Watanabe、Naonori Hu、Shinji Kawabata、Yoshihiro Kudo、 Toshinori Mitsumoto、Nishiki Matsubayashi、Yoshinori Sakurai、Minoru Suzuki、Hiroki Tanaka
    • 学会等名
      第121回日本医学物理学会学術大会
  • [学会発表] Study on the optimization method of thermal neutron flux distribution by overlapping multiple irradiation fields for superficial tumors in accelerator-based BNCT2021

    • 著者名/発表者名
      Akinori Sasaki、Takushi Takata、Naonori Hu、Nishiki Matsubayashi、Yoshinori Sakurai、Hiroki Tanaka
    • 学会等名
      19th International Congress on Neutron Capture Therapy
    • 国際学会
  • [学会発表] 加速器BNCTにおける表在性腫瘍に対する複数照射野の重ね合わせによる熱中性子フラックス分布の最適化手法に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      笹木彬礼、高田卓志、呼尚徳、櫻井良憲、松林錦、田中浩基
    • 学会等名
      第17回日本中性子捕捉療法学会
  • [学会発表] 加速器BNCTシステムの要件2021

    • 著者名/発表者名
      田中浩基
    • 学会等名
      第17回日本中性子捕捉療法学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 加速器を用いたホウ素中性子捕捉療法の現状2021

    • 著者名/発表者名
      田中浩基
    • 学会等名
      第121回日本医学物理学会学術大会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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