加速器BNCTの研究-しきい値近傍^7Li(p,n)直接中性子の標準照射モード-

加速器BNCT研究 - 近阈值^7Li(p,n)直接中子标准辐照模式 -

• 批准号: 16790732
• 负责人: 田中 憲一
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16790732/
• 关键词: BNCT; Liターゲット; BDE; 治療可能領域; 陽子電流; 加速器; ターゲット除熱

治療現場からの要望が高まりつつある加速器中性子源を用いたホウ素中性子捕捉療法(BNCT)実現のため、照射場調整部が小型化できるため照射体系設定の自由度が高いという長所を持つしきい値近傍^7Li(p,n)直接中性子利用の研究を行った。まず、本研究に必要不可欠な中性子及びγ線の模擬計算手法の有効性は、中性子及びγ線の角度依存性に着目し、人頭ファントム内線量分布の形や、その強度の陽子エネルギー及びターゲット-ファントム間距離による変化に重点をおいて示した。次にこの計算手法により、BNCTに重要な^<10>B(n,α)^7Li反応線量の寄与を大きくするために導入したBoron-Dose Enhancer (BDE)を用いた場合の照射特性を検討した。具体的には、陽子ビーム径を変更した際の特性を、(1)治療線量条件を満たす生体内領域の深さ、(2)加速器に必要とされる陽子電流値、(3)それに対するLiターゲットでの発熱密度を指標として調べた。陽子ビームは1.900MeVと仮定した。その結果、LiターゲットアッセンブリーとBDEの距離38mmの体系において人頭ファントムと同程度までの陽子ビーム径について、陽子ビーム径が大きくなるほど、薄いBDEで治療線量条件を満たす領域深さを拡大でき、Liターゲット発熱密度が減少するという長所を見出した。一方必要陽子電流は大きくなり、都合が悪いことを明らかにした。このとき、例えば18cmφ陽子ビームに対して、Liターゲット発熱密度が139W/cm^2と冷却可能性が予想される値であるとの知見を得た。本研究で得たLiターゲット発熱密度は、システム設計において重要なターゲット冷却系を考える際の目安としても利用できる。また、必要な陽子電流は概ね10〜20mAで、陽子エネルギー広がりは±10keV程度まで許容できることを明らかにした。

The treatment site is expected to be high, and the accelerator neutral ion source is used. The neutral ion capture therapy (BNCT) is realized. The irradiation field adjustment unit is miniaturized. The degree of freedom in setting the irradiation system is high. The long position is maintained. The study of the use of direct neutral ions is carried out. This study focuses on the relationship between the angle dependence of neutral and gamma rays, the shape and intensity of the distribution of internal rays, and the variation of the distance between neutral and gamma rays. BNCT <10>is an important method to calculate the radiation characteristics of Boron-Dose Enhancer (BDE). The specific characteristics of the anode diameter change are: (1) the depth of the biological field under the treatment line condition;(2) the anode current value necessary for the accelerator;(3) the thermal density index of the anode. The sun is 1.900MeV. The results show that the BDE distance is 38mm, the anode diameter is larger, the anode diameter is thinner, and the BDE treatment line condition is deeper, the heat density is lower, and the anode diameter is longer. One side of the necessary anode current is large, and both are combined. For example, the 18cm diameter solar cell has a thermal density of 139W/cm^2 and a cooling possibility. This study shows that the thermal density and the design of the cooling system are important for the safety and utilization of the system The required anode current is 10 ~ 20mA, and the anode current is ±10keV.

项目成果

Characteristics of BDE dependent on dose protocol and ^<10>B concentration for BNCT using near-threshold ^7Li(p, n)^7Be direct neutrons

BDE 的特性取决于剂量方案和使用近阈值 ^7Li(p, n)^7Be 直接中子进行 BNCT 的 ^<10>B 浓度

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physics in Medicine and Biology 50
• 作者: Endo;S;星 正治;星 正治;S.Endo;K.Tanaka;K.Tanaka
• 通讯作者: K.Tanaka

Characteristics of proton beam size in BNCT using near-threshold ^7Li(p, n)^7Be direct neutrons

使用近阈值^7Li(p, n)^7Be直接中子的BNCT中质子束尺寸的特性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Japanese Journal of Medical Physics 24, 3
• 作者: K.Tanaka;T.Kobayashi;G.Bengua;Y.Nakagawa;S.Endo;M.Hoshi
• 通讯作者: M.Hoshi

Gaussian Proton Energy Spectrum for BNCT using Near Threshold^7Li(p,n)^7Be Neutrons

使用近阈值^7Li(p,n)^7Be 中子的 BNCT 高斯质子能谱

• 发表时间: 2005
• 期刊: Jpn. Jour. Med. Phys 3-1
• 作者: G.;Bengua;T.;Kobavashi;K.;Tanaka;Y.;Nakagawa
• 通讯作者: Nakagawa

TPD based evaluation of moderator characteristics for BNCT using 7^Li(p,n)neutrons at proton energy of 2.5 MeV

基于 TPD 的 BNCT 慢化剂特性评估，使用 7^Li(p,n) 中子，质子能量为 2.5 MeV

• 发表时间: 2005
• 期刊: Japanese Journal of Medical Physics 25(Sup.3-1)
• 作者: Tanaka;K.
• 通讯作者: K.

Characteristics of BDE dependent on ^<10>B concentration for accelerator-based BNCT using near-threshold ^7Li(p, n)^7Be direct neutrons

使用近阈值 ^7Li(p, n)^7Be 直接中子的基于加速器的 BNCT 的 BDE 特性取决于 ^<10>B 浓度

• 发表时间: 2005
• 期刊: Applied Radiation and Isotopes 61
• 作者: K.Tanaka;T.Kobayashi;G.Bengua;Y.Nakagawa;S.Endo;M.Hoshi
• 通讯作者: M.Hoshi