ホウ素中性子捕捉療法における治療中の吸収線量評価に関する研究

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現在行われているホウ素中性子捕捉療法では、患者の血中ホウ素濃度と治療中に測定した中性子束密度を用い、事前に行った実験や計算をもとに吸収線量を推測している。我々の研究グループでは、治療中にリアルタイムで吸収線量を直接評価するために、PG-SPECT(Prompt Gamma-ray Single Photon Emission Computed Tomography)システムを提案し、その開発に取り組んでいる。PG-SPECTシステムは中性子線とγ線が多量に存在する治療照射場内に設置されるため、有効な測定を行うためには、コリメータシステムの最適化が必要である。そこで、コリメータのパラメータを決めるに当たって、測定の統計誤差を考慮した最適指数を考案し、パラメータの最適化を行った。この結果をもとに組立式タングステンコリメータを作成し、計算と実測との比較を行った。予算の都合上、コリメータの一部しか製作できなかったが、計算値と実測値はほぼ一致しており、最適指数による最適化が妥当であったことを確認した。また、PG-SPECTに装備する検出器として、(1)中性子のダメージ、(2)検出効率、(3)エネルギー分解能、(4)バックグラウンド除去、(5)冷却の5項目について検討を行った結果、BGOシンチレーション検出器が最も有利であるという結論に達した。そこで、サイズの異なる3種類のBGOシンチレータを購入し、最適な形状について検討した。その結果、シンチレータの形状は、円柱形よりも直方体の方がエネルギー分解能が良いことが分かった。また、シンチレータの長さが短くなるほど、エネルギー分解能が良くなるという傾向が見られた。今後は、これらの結果を踏まえて、BGOシンチレータとタングステンコリメータを組み合わせた実験を行い、PG-SPECTシステム実現へ向けて研究を継続していく予定である。