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

2018 年度 実績報告書

• 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 / 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い、照射される線量の実測を行った。さらに、モンテカルロシミュレーション(PHITS)での計算も実測体系と同様の体系で行い、比較・検討を行った。
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。その結果、仮想線源を調整する前では治療を実施することが難しいレベルであったが、調整後は治療を実施できるレベルの再現性を得ることに成功した。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、治療時の出力低下にfeed backをかけることで、BNCT必要な中性子量をより正確に照射出来るシステムの構築を行った。この結果は、現在国際誌へ投稿中である。さらに、上記の出力の低下減少に伴う体内線量分布への影響をまとめて、国際誌に投稿し、出版された。

研究成果

• [雑誌論文] Dependence of neutrons generated by 7Li(p, n) reaction on Li thickness under free-air condition in accelerator-based boron neutron capture therapy system employing solid-state Li target. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S, Igaki H, Okamoto H, Wakita A, Ito M, Imamichi S, Nishioka S, Iijima K, Nakayama H, Takemori M, Kobayashi K, Abe Y, Okuma K, Takahashi K, Inaba K, Murakami N, Nakayama Y, Nishio T, Masutani M, and Itami J.
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 58 ページ: 121-130
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2019.02.010.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hemorrhage from ascending colon and gluteal muscle associated with sorafenib and radiotherapy: Radiation dose distribution corresponded with colonoscopy findings and computed tomography images. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kashihara T, Murakami N, Iizumi S, Sakamoto Y, Nakamura S, Iijima K, Takahashi K, Inaba K, Okuma K, Igaki H, Nakayama Y, Okusaka T, Uno T, and Itami J.
  • 雑誌名: Practical Radiation Oncology 巻: In-press ページ: In-press
  • DOI: 10.1016/j.prro.2019.02.012.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Monte Carlo modeling of a 60Co MRI-guided radiotherapy system on Geant4 and experimental verification of dose calculation under a magnetic field of 0.35 T. (2019)
  • 著者名/発表者名: Okamoto H, Nishioka S, Iijima K, Nakamura S, Sakasai T, Miura Y, Takemori M, Nakayama H, Morishita Y, Shimizu M, Abe Y, Igaki H, Nakayama Y, and Itami J.
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 60(1) ページ: 116-123
  • DOI: 10.1093/jrr/rry087.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Non-invasive estimation of BPA-derived boron concentration in tumors by 18F-FBPA PET. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto Y, Honda N, Kurihara H, Hiroi K, Nakamura S, Ito M, Shikano N, Itami J, and Fujii H.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109(5) ページ: 1617-1626
  • DOI: 10.1111/cas.13553.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Importance of the site of positive surgical margin in salvage external beam radiation therapy for biochemical recurrence of prostate cancer after radical prostatectomy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kashihara T, Nakamura S, Wakita A, Okamoto H, Inaba K, Umezawa R, Shima S, Tsuchida K, Kobayashi K, Takahashi K, Murakami N, Ito Y, Fujimoto H, Uno T, and Itami J.
  • 雑誌名: Cancer Medicine 巻: 7(5) ページ: 1273-1730
  • DOI: 10.1002/cam4.1408.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Positional uncertainty of vaginal cuff and feasibility of implementing portable bladder scanner in postoperative cervical cancer patients. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okamoto H, Murakami N, Carvajal CC, Miura Y, Wakita A, Nakamura S, Nishioka S, Iijima K, Inaba K, Ito Y, Kato T, Toita T, and Itami J.
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 45 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2017.11.018.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Image-guided interstitial high-dose-rate brachytherapy for locally recurrent uterine cervical cancer: A single-institution study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Umezawa R, Murakami N, Nakamura S, Wakita A, Okamoto H, TSuchida K, Kashihara T, Kobayashi K, Harada K, Takahashi K, Inaba K, Ito Y, Igaki H, Masui K, Yoshida K, Jingu K, Tselis N, and Itami J.
  • 雑誌名: Brachytherapy 巻: 17(2) ページ: 368-376
  • DOI: 10.1016/j.brachy.2017.11.011.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Long-term Results of External Beam Radiotherapy for Prostate Cancer with Prostate-specific Antigen of More Than 50 ng/ml and without Evidence of Lymph Node or Distant Metastasis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Umezawa R, Inaba K, Nakamura S, Wakita A, Okamoto H, Shima S, Tsuchida K, Kashihara T, Kobayashi K, Harada K, Takahashi K, Murakami N, Ito Y, Igaki H, Jingu K, and Itami J.
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 38(4) ページ: 2303-2309
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Establishment of postal audit system in intensity-modulated radiotherapy by radiophotoluminescent glass dosimeters and a radiochromic film. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okamoto H, Minemura T, Nakamura M, Mizuno H, Tohyama N, Nishio T, Wakita A, Nakamura S, Nishioka S, Iijima K, Fujiyama D, Itami J, and Nishimura Y.
  • 雑誌名: Physica Medica 巻: 48 ページ: 119-126
  • DOI: 10.1016/j.ejmp.2018.03.013.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Efforts toward patient safety: Development of system and education of non-technical skill. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okamoto H, Nakamura S, Nishioka S, Iijima K, Takemori M, Nakayama H, Aikawa A, Shibata Y, Kato T, Abe Y, Igaki H, Nakayama Y, and Itami J.
  • 雑誌名: Igaku Butsuri 巻: 38(2) ページ: 62-67
  • DOI: 10.11323/jjmp.38.2_62.
• [学会発表] 放射線治療としての品質管理・品質保証 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中村哲志
  • 学会等名: 第15回日本中性子捕捉療法学会学術大会(シンポジウム)
  • 招待講演
• [学会発表] 国立がん研究センターの活動状況 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中村哲志、井垣浩
  • 学会等名: 平成30年度京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Neutron control method for an accelerator-based BNCT system with a solid-state Li target. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S, Igaki H, Ito M, Iijima K, Nishioka S, Takahashi K, Inaba K, Okuma K, Murakami N, Abe Y, Nakayama Y, Okamoto H, Itami J.
  • 学会等名: 18th International Congress on Neutron Capture Therapy.
  • 国際学会
• [学会発表] Influence of MLC positional-error and treatment plan information on patient-specific quality assurance in volumetric-modulated arc therapy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S, Okamoto H, Nishioka S, Iijima K, Nakayama H, Takemori M, Yokoyama Y, Kato T, Abe Y, Itami J.
  • 学会等名: The 116th Scientific Meeting of JSMP
  • 国際学会
• [学会発表] Liターゲットを用いた加速器ベースの中性子源において生成される中性子に対してLi厚が及ぼす影響. (2018)
  • 著者名/発表者名: 中村哲志, 井垣浩, 岡本裕之, 西岡史絵, 飯島康太郎, 中山広貴, 竹森望弘, 伊丹純.
  • 学会等名: 第15回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [学会発表] Relationship between positional error of MLC and plan information in VMAT. (2018)
  • 著者名/発表者名: 中村哲志, 脇田明尚, 中山広貴, 竹森望弘, 飯島康太郎, 西岡史絵, 井垣浩, 中山優子, 岡本裕之, 伊丹純.
  • 学会等名: The 31st Annual Meeting of JASTRO.
• [学会発表] Impact of the heterogeneity-corrected dose calculation on dose-volume parameter for APBI using SAVI (2018)
  • 著者名/発表者名: Iijima K, Okamoto H, Takahashi K, Aikawa A, Nakamura S, Nishioka S, Takemori M, Nakayama H, Sibata Y, Inaba K, Murakami N, Abe Y, Kunieda E and Itami J.
  • 学会等名: The 31st Annual Meeting of JASTRO.
• [学会発表] 気管腔内小線源治療における2ウィング型アプリケータと5ウィング型アプリケータの比較 (2018)
  • 著者名/発表者名: 飯島康太郎, 村上直也, 岡本裕之, 脇田明尚, 相川亜子, 芝田祥宏, 中村哲志, 西岡史絵, 国枝悦夫, 伊丹純.
  • 学会等名: 日本放射線腫瘍学会 小線源治療部会 第20回学術大会
• [備考] 国立がん研究センター中央病院放射線品質管理室放射線品質管理室の研究と業績
  • URL: https://www.ncc.go.jp/jp/ncch/division/radiation_qulity_cotrol/050/index.html