中性子捕捉療法のためのリアルタイム線量測定システムの研究開発

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26860410
• 研究機関: 国立研究開発法人国立がん研究センター
• 研究代表者: 中村 哲志 国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 医学物理士 (20638374)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ホウ素中性子捕捉療法(BNCT) / 中性子 / 線量

研究実績の概要

研究目的である「中性子捕捉療法における治癒率向上と治療予後改善を目指し、中性子捕捉療法での腫瘍への線量をリアルタイムに観測するシステムの開発」を実施するために、今年度は昨年度から引き続き国立がん研究センター中央病院で導入中である加速器を利用したホウ素中性子捕捉療法（BNCT）システムのコミッショニング作業を行った。
実際に患者に投与される線量を知るために、体内での中性子分布を計算するためにモンテカルロシミュレーション計算PHITSによりファントム内の分布を計算して実測データと比較し、PHITSで計算により求めた中性子分布が実測データを再現するようにPHITS内の仮想線源の調整を実施した。
また、国立がん研究センター中央病院のBNCT装置の中性子は、システムによる中性子照射が多くなるにつれて、中性子の出力が低下する現象が確認されたため、その低下を予想できるような計算式を作成した。この結果は、現在国際誌へ投稿中である。

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

ファントム内の中性子分布をシミュレーション計算により、ある程度計算できるようになったため。さらに、動物を使用した実験に関しては、昨年度投稿していた論文がpublishされ、BNCT実施後の動物(マウス)の放射化は、人体の放射線防護の観点から考えて、問題ないレベルということが分かった。

今後の研究の推進方策

引き続き国立がん研究センター中央病院の加速器を用いたBNCTシステムの物理特性を測定し、線質の評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

中性子照射実験に必要な加速器BNCTシステムのコミッショニングに時間がかかっていることや、京都大学原子炉実験所の稼働が遅れていたため。

研究成果

• [雑誌論文] Modeling the detection efficiency of an HP-Ge detector for use in boron neutron capture therapy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S, Wakita A, Ito M, Okamoto H, Nishioka S, Iijima K, Kobayashi K, Nishio T, Igaki H, and Itami J.
  • 雑誌名: Applied Radiation and Isotopes 巻: 125 ページ: 80-85
  • DOI: 10.1016/j.apradiso.2017.03.027.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of radioactivity in mouse body induced by neutron exposure from epi-thermal neutron source of accelerator-based boron neutron capture therapy system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S, Imamichi S, Masumoto K, Ito M, Wakita A, Okamoto H, Nishioka S, Iijima K, Kobayashi K, Abe Y, Igaki H, Kurita K, Nishio T, Masutani M, Itami J.
  • 雑誌名: Proceeding of the Japan Academy, Series B. 巻: 93(10) ページ: 821-831
  • DOI: 10.2183/pjab.93.051.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Independent assessment of source position for gynecological applicator in high-dose-rate brachytherapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Okamoto Hiroyuki、Nakamura Satoshi、Nishioka Shie、Iijima Kotaro、Wakita Akihisa、Abe Yukinao、Tohyama Naoki、Kawamura Shinji、Minemura Toshiyuki、Itami Jun
  • 雑誌名: Journal of Contemporary Brachytherapy 巻: 5 ページ: 477～486
  • DOI: 10.5114/jcb.2017.70952
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 加速器BNCTのコミッショニングについて (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村哲志, 伊藤昌司, 脇田明尚, 岡本裕之, 阿部容久, 井垣浩, 今堀良夫,伊丹純.
  • 雑誌名: 放射線 巻: 42(2) ページ: 49-52
• [学会発表] 国立がん研究センター中央病院での BNCT のコミッショニング状況と測定に ついて (2018)
  • 著者名/発表者名: 中村哲志
  • 学会等名: 応用物理学会放射線分科会医療放射線技術研究会 放射線検出器の研究シーズと医療現場ニーズに関するシンポジウム(第4弾)
  • 招待講演
• [学会発表] BNCTについて (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村哲志
  • 学会等名: 第420回放射線治療談話会
  • 招待講演