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2014 年度 実績報告書

中性子捕捉療法の4線質3次元分布の品質保証-ゲルを用いた弁別測定法の開発-

研究課題

研究課題/領域番号 26293281
研究機関広島大学

研究代表者

田中 憲一  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70363075)

研究分担者 高田 純  札幌医科大学, 医療人育成センター, 教授 (00274134)
櫻井 良憲  京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (20273534)
田中 浩基  京都大学, 原子炉実験所, 特定准教授 (70391274)
遠藤 暁  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90243609)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード放射線治療物理学 / 中性子捕捉療法 / 線量評価 / ゲル / 弁別
研究実績の概要

本年度は、3成分(熱・高速中性子及びγ線)の分布測定法の開発に着手する計画であった。予定通り、一定の知見を得た。
まず、用いるゲルとして、高感度でかつ窒素を含まず成分ごとの増感に適すると考えてMAGATを選定した。調合試験をし、広島大学工学部コバルトガンマ線照射装置により照射をした結果、概値ではあるが4Gy程度までの応答の線形性と、4-8Gyでの緩やかな応答を確認した。これを基準に開発を進めることとした。
成分弁別において要となるゲルの組成評価として、入手する母材のうち製品により組成の違いが考えられるゼラチンに対して、広島大学自然科学研究支援開発センターのCHNS分析装置により組成を測定した。結果として組成を明らかにした。また、ロット間のばらつきは、ゲル作成時の水分量の変動に比べさほど大きくないと考察している。
この結果を元に、MAGATゲルに天下する6Liの量をどのように変えると3成分が増感できるか検討した。具体的には、PHITSコードによりゲルへのエネルギー付与を計算した。照射場は、京都大学原子炉重水中性子照射設備の基準熱外中性子照射モードとした。添加するLiF(原子数比95%に6Liを濃縮)の濃度を変えた。20cmφ×20cmの円筒形ゲルの円形面に10cm角のビームが入射するとした。データ処理は、3つのゲルの信号強度を成分(熱・高速中性子、γ線)のフルエンスと感度で表現することを想定する。
結果として、MAGATまたは1ppm6Li-MAGATと、10ppm6Li-MAGAT, 100ppm6Li-MAGATを組み合わせて、電子・陽子・α+トリトンを評価することにより、目的とする3成分が弁別できる可能性があることを明らかにした。また詳細は省くが、照射場のひずみも明らかにした。これを足がかりに、更に適したゲル条件の解明と、実験による検証をする予定である。

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

計画通り、ゲルを用いた実験に取り掛かり、また模擬計算においても、京都大学原子炉基準熱外中性子照射モードに対して熱・高速中性子とγ線を弁別できるゲルの組成を明らかにしたため。

今後の研究の推進方策

本年度は、照射を予定した京都大学原子炉がメンテナンス中であったため、中性子照射は行わず、代わりに広島大学工学部Co装置でγ線照射を行った。次年度もこれを継続して、京都大学原子炉の利用再開を待つが、難しい場合には密封小線源などの代用を考える。
予定通り、本年度の検討を継続し、熱外中性子測定法の開発に着手する。

次年度使用額が生じた理由

照射試験が行えなかったため、消費するゲルが少なかった。

次年度使用額の使用計画

次年度に、ゲルの材料費などに充てる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Measurement of spatial distribution of neutrons and gamma rays for BNCT using multi imaging plate system2015

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tanaka, Yoshinori Sakurai, Hiroki Tanaka, Tsuyoshi Kajimoto, Takushi Takata, Jun Takada, Satoru Endo
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 89 ページ: in press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quality assurance of irradiation field for BNCT using twin imaging plate system2015

    • 著者名/発表者名
      1.K. Tanaka, Y. Sakurai, T. Kajimoto, H. Tanaka, T. Takata, J. Takada, M. Suzuki, S. Endo
    • 雑誌名

      KURRI Progress Report

      巻: 2015 ページ: in press

  • [雑誌論文] Study on detecting spatial distribution of neutrons and gamma rays using multi imaging plate system2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, S. Sakurai, S. Endo, J. Takada
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 88 ページ: 143-146

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental trial of measuring spatial distribution of neutrons and gamma rays in BNCT using multi imaging plate system2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, Y. Sakurai, S. Endo, H. Tanaka, J. Takada
    • 雑誌名

      Proceedings of 16th International Congress of Neutron Capture Therapy

      巻: 1 ページ: 109-110

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] イメージングプレートを用いたビーム成分ごとの二次元強度分布測定法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      田中憲一、櫻井良憲、遠藤暁、田中浩基、高田純
    • 雑誌名

      第11回日本中性子捕捉療法学会学術大会抄録集

      巻: 1 ページ: 88

  • [学会発表] Investigation of irradiation field monitor for BNCT using multi imaging plate system.2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, Y. Sakurai, H. Tanaka, T. Kajimoto, T. Takata, J. Takada, S. Endo
    • 学会等名
      International Congress of Radiation Research 2015
    • 発表場所
      Kyoto, Japan.
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-26
  • [学会発表] イメージングプレートを用いたビーム成分ごとの二次元強度分布測定法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      田中憲一、櫻井良憲、遠藤暁、田中浩基、高田純
    • 学会等名
      第11回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-09
  • [学会発表] “Experimental trial of measuring spatial distribution of neutrons and gamma rays in BNCT using multi imaging plate system”2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, Y. Sakurai, S. Endo, H. Tanaka, J. Takada
    • 学会等名
      16th International Congress of Neutron Capture Therapy
    • 発表場所
      Helsinki, Finland.
    • 年月日
      2014-06-22 – 2014-06-26

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公開日: 2016-06-01  

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