2023 年度実施状況報告書

篩照射と画像融合技術を用いた新しいBNCT治療技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号	22K07751
研究機関	京都府立医科大学
研究代表者	山崎秀哉京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263)
研究分担者	鈴木実京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (00319724) 松原礼明京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10598288) 松下慶一郎福井県立病院(陽子線がん治療センター(陽子線治療研究所)), 陽子線治療研究所, 研究員(医学物理士) (10769847) 玉利勇樹京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20794944) 梶川智博京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30846522) 鈴木弦京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80279182) 佐波理恵京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80378893)
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード	篩照射 / BNCT / 中性子
研究実績の概要	福島SiC-BNCT装置 (HexaTron)ではSiC半導体を用いた小型加速器(コッククロフト？)で重水素イオンを加速させ、ターゲットの重水素に衝突させることでDD反応(D+D→3He+n) を引き起こし、2.45MeVの中性子を発生させる。発生した中性子は60mmのポリエチレンと200mmの重水を通過し熱中性子まで減速されてターゲットへ入射する設計となっている。本研究はモンテカルロシミュレーション（Geant4ver 11.0.4、物理モデルは定義済みモデルのQGSP_BIC_HP_EMYを使用）を用いてフィルタ(篩)照射による深部線量率の改善の可能性を検証した。フィルタに用いる素材としてLiF-Pとポリエチレン、双方利用の3群を用いた。加速器の出力によるが、浅い部分を治療するならポリエチレンを選択、深部を治療するならLiF-Pが好適であった。篩の孔を大きくすると小さい孔と比べて、ピーク位置は浅くなりピークは大きくなった。篩の厚さを厚くするとピーク位置は深くなりピークは小さくなった。従って腫瘍の位置がベース状態のピーク位置より深く、LiF-Pブロックのピーク位置より浅い場合は、LiF-Pを篩にしてピーク位置を調整、またベース状態のピークより浅い位置の腫瘍はポリエチレンブロックが好適である可能性が示された。以上、モンテカルロシミュレーションを用いてフィルタ(篩)照射の有効性を検証した。フィルタの素材や形状を変化させることで深部中性子分布の深さを調整することができ症例ごとに適した中性子ビームを形成できる可能性を示した。また、皮膚面での線量が同じであれば深部への線量を約4％増加できる可能性を示した。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由コロナの為、対面での実験・打ち合わせに若干の遅れが生じた
今後の研究の推進方策	基礎的なデータは得られているため、学会発表・論文作成を行う。
次年度使用額が生じた理由	やや遅れているが、学会発表・論文作成を行う