粒子線治療室内の二次中性子の特徴に特化した中性子線量測定法の開発

针对粒子束治疗室二次中子特性开发中子剂量测定方法

• 批准号: 21K07579
• 负责人: 米内 俊祐
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07579/
• 关键词: 放射線; 炭素線治療; 二次中性子; 晩発性影響; 照射場; モンテカルロシミュレーション; 粒子線治療; 線量測定

国内外における粒子線治療施設及び患者数の増加及び治療成績の向上により、治療後の晩発性リスク特に二次がんリスクが注目されている。粒子線治療において二次がんリスクの要因となりうる放射線は、治療体積周辺の線量に寄与する一次、二次荷電粒子と、全身の線量に寄与する二次中性子である。本研究では、炭素線治療室内の二次中性子周辺線量当量分布の評価に焦点を当てる。現在まで、測定による評価では汎用的な中性子線量計が用いられているが、これらは漏洩線量等の低線量率の測定を目的に設計されていること、また、想定しているエネルギースペクトルが異なることから炭素線治療室内の測定には適さない。これらの背景から、本研究の目的は、炭素線治療室内の中性子線量測定に焦点を絞った簡便かつ精度の高い中性子線量計を開発することである。令和3年度においては、モンテカルロシミュレーションのための計算環境の構築を行い、中性子線量計の設計及びその線量計の校正で用いる中性子場の検討のためのモンテカルロシミュレーションをモンテカルロコードPHITSを用いて行った。中性子線量計の設計については、計画時に想定した従来のレムカウンターで使用されている熱中性子に高感度のHe3比例計数管に加え、計画時には想定してなかった別のガスカウンターについても検討を行った。検討の結果、後者のガスカウンターの方が精度よく目的を達成する可能性が大きいことが分かった。このため、次年度も中性子線量計の設計検討を継続することとした。線量計の校正に用いる中性子場の検討については、量子科学研究開発機構の炭素線治療室内の中性子エネルギースペクトルをPHITSで計算するモデルを整備し、形状の異なる複数の中性子エネルギースペクトルが取得可能なことを明らかにした。

Domestic and international particle therapy facilities and the increase in the number of patients and treatment results of the upward trend, the development of special after treatment, the second phase of attention The primary and secondary charged particles and the whole body dose are the main causes of particle radiation therapy. This study focuses on the evaluation of the second-order neutron equivalent distribution in the carbon radiation treatment room. Now, the evaluation of the measurement of the general use of the medium line meter is used in the measurement of the low line rate, such as leakage line, etc. The design is used in the measurement of the carbon line treatment room. The purpose of this study is to develop a simple and accurate method for measuring the neutral sub-ray in carbon ray therapy room. In 2002 and 2003, the construction of the computing environment, the design of the central sub-meter and the calibration of the central sub-field were carried out. The design of the neutral sub-meter is based on the idea of planning, planning and planning. The result of the discussion, the accuracy of the latter, the probability of achieving the goal, and the probability of achieving the goal. The design of the sub-line meter in the next year is discussed in detail. The calibration of the dosimeter is based on the investigation of the neutral sub-field, the calculation of the neutral sub-field in the carbon therapy room of the quantum science research and development organization, and the preparation of the complex neutral sub-field in the shape of the PHITS.