線量分布変調による回転ガントリー陽子線照射法の開発と評価に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670914
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 丸橋 晃 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (30114135)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 櫻井 良憲 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (20273534) ; 納冨 昭弘 独立行政法人産業技術総合研究所, 量子放射線科, 研究員 (80243905) ; 塩山 善之 九州大学, 大学院・医学研究科, 助手 (10323304)
• Keywords: 陽子線 / 回転ガントリー / 拡大ブラッグピーク / 低融点合金 / 線量分布

Research Abstract

陽子線により体内に付与される線量分布は、ボーラス形状、コリメータ形状、ブラッグピーク拡大装置形状等に依存するのみならずそれらの幾何学的配置、陽子の加速エネルギーや腫瘍標的の体内深度など多くの因子に依存する。回転ガントリーの利用により陽子線の多方向からの照射が簡便に実行可能となり、その組み合わせによる線量集中性の高上が期待される状況が到来した。
本研究はより簡便に照射領域の原体性を実現する照射法の開発を目的とし、その方策として1)対向2門照射、2)腫瘍の厚さの約1/2程度の拡大ブラッグピーク幅の使用及び3)打ち抜き照射を実現するための低融点合金を利用した患者コリメータの組み合わせを提案し検討を行なった。この中で本年度は特に2)の課題を検討し、新リッジフィルターの作成と検討を行なった。このフィルターは円錐形状と円筒形状の吸収体からなるもので、大きさは直径が5cm程度と小型である。円形構造であるためその作成は簡単で、制作費は現状で使用されているバータイプのリッジフィルター1/10程度である。また小型であるため、少ない空間に多数を配置することができ精密な拡大ピーク幅の利用が可能となる。この新リッジフィルターにより形成される拡大ブラッグピーク幅内の分布が使用に耐える精度で実現されることが得られた。この中間的成果をシドニーで開催された第13回ICMPにおいて「Development of an Energy Filter to Spread-out Bragg-peak for the Proton Therapy」の表題のもとに報告した。同時に単一平面内を移動するブロックによる可変円形コリメータを考案した。これについては特許申請を行なうべく準備中である。