| 研究課題/領域番号 |
20H04546
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
熊田 博明 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913)
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| 研究分担者 |
高田 健太 群馬県立県民健康科学大学, 診療放射線学部, 准教授 (10640782)
中井 啓 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50436284)
増田 明彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (70549899)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | BNCT / 患者位置合わせ / 治療計画システム / 延長型ビームコリメータ / 加速器中性子源 / リアルタイム計測 |
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| 研究実績の概要 |
ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）は、X線治療などと比べて照射時間が1時間程度と圧倒的に長く、これにより照射中に①患者の位置変動、及び、②発生中性子の強度変化が生じる可能性があり、これに起因して照射条件が変動するため、治療精度に影響が出てしまう可能性がある。この照射中の条件変化に対処するため本研究では、
（1）より平易な照射体位で照射できるビーム照射孔（コリメータ）の開発
（2）患者を短時間、かつ、正確に照射位置に固定できる位置決め装置
（3）照射中の患者に付与される線量を逐次計測する技術
の３つの要素技術を開発し、それぞれの実用化を図る。さらにこの３つの技術、装置と筑波大学のBNCT用治療装置・実証機と統合し、BNCT照射制御システムの構築を目指すものである。2022年度は、2021年度に製作した延長型コリメータのうち、φ120mmとφ150mmビーム照射孔について、特性測定を行い、実際の治療に適用可能な強度の中性子ビームを放出できることを確認した。また、患者を照射位置合わせ技術として、2021年度に整備した複数のレーザー光発生器、及び、遠隔可動装置を照射室に設置した。線量の逐次計測技術については、シリコン半導体ベースの中性子モニターの特性測定を実施した。これらの活動を踏まえて2023年度に予定している同装置の実用化に向けた検討を実施している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2022年度の活動について、まず、患者位置合わせ技術に関しては、2021年度までに設計した複数レーザー光装置を用いた位置合わせ法について、2021年度に購入整備した11個のレーザー光装置発生器と、同発生器を遠隔で稼働させる複数のレールを、実際のBNCT施設照射室に設置した。この位置合わせ装置について、各レーザー光の指示座標に関する精度検証を実施し、治療に要求される位置指示精度を有していることを確認した。
ビーム照射孔（コリメータ）開発に関しては、2021年度に製作した3種類の延長型コリメータの中で臨床での使用頻度が高いと考えられるφ120mmとφ150mmビーム照射孔の物理学的特性測定を実施した。人体頭部を模擬した水ファントムに対する照射により、両ビーム照射孔は、1E+9(n/cm2/s)以上の熱中性子を発生できることを確認し、実際の治療に適用した場合でも1時間以内の照射が可能な中性子ビームを放出できることを確認した。
照射中の付与線量の逐次測定技術に関しては、シリコン半導体ベースの熱中性子モニターの試作機を筑波大学のBNCT施設に設置して中性子ビームを発生させ、照射中の中性子計測が可能なことを確認した。
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| 今後の研究の推進方策 |
筑波大学のBNCT装置を使った臨床研究が2023年度下旬から開始される計画である。よって2023年度の研究活動としては、同施設で実施される臨床研究に対して、これまでに開発した機器を適用し、各装置、システムの実用性等の試験を実施する。患者位置合わせ装置に関しては、実際の人体を使ったコールドランに適用して改良を加え、最終的に実際の治療に適用し、実際の患者に対して要求される精度での位置合わせができること等について、実証試験を行う。
照射中の付与線量のリアルタイム中性子計測に関しては、2021年に整備したLiCAF、及び、2022年度に設置したシリコン半導体ベースのモニターをそれぞれBNCT施設の中性子発生部に設置し、実際の臨床研究時の中性子計測への適用性、実用性の評価を行う。
延長型コリメータに関しては、未だ特性測定を行っていないφ100mmビーム照射孔の延長型コリメータについて、水ファントム照射に対する特性測定等を実施し、実用性の検証を行う。
個々の装置について実際の臨床研究への適用により、実証試験を実施し、最終的にこれらを統合するシステムの基本設計を行う。
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