マルチマテリアル造形技術による陽子線FLASH照射の新しい照射野形成法

利用多材料建模技术的质子束FLASH辐照新辐照场形成方法

• 批准号: 22K07672
• 负责人: 大町 千尋
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07672/
• 关键词: 陽子線治療; FLASH; 3Dプリンタ; ３Dプリンタ

本研究が目的とする複数の素材を用いた照射野形成手法では、照射野内における柔軟なSOBP形成と飛程変調及び均一な線量分布の実現が可能な機器の開発が必要であり、具体的手法として金属と樹脂の複合材を用いた3Dプリンタによる三次元造形を利用する。2022年度はモンテカルロシミュレーションを用いた複合材による飛程変調器の設計とデータ分析、使用するマテリアルの選定を中心に研究を進めた。陽子線治療施設における照射機器を再現したモンテカルロシミュレーションを用いて、本研究で目的とする新しい機器をABSとステンレスまたは真鍮との混合材料で再現し、任意の場所における柔軟なSOBP形成の確認を行った。飛程の変調は従来のボーラスと同じ手法を用いるが、機器による粒子の散乱を補正した形状に造形する必要がある。散乱をフィートバックする方法を検討したが、この点については完成には至らなかった。金属素材の3Dプリンタによる造形品は脱脂処理を施して使用するのが一般的であり、本研究における使用法は本来の用途からは外れた使用法となる。そのため、使用金属の選定については、造形精度や造形物の強度限界などの具体的な知見をもつ3Dプリンタ造形メーカの協力のもと、造形実績のあるステンレスをベースとすることとした。粒子の散乱量の変化を目的とした異なるステンレス混合率や他素材による新規フィラメント開発を目的として、造形サンプルをもとにステンレス混合率の計測や、阻止能のなど基礎的なデータを取得した。

The purpose of this study is to develop a method of forming a plurality of materials in the irradiation field, to realize the soft SOBP formation, flight range adjustment and uniform line distribution in the irradiation field, and to make use of the three-dimensional modeling in the application of metal and resin composites. In 2022, the research on the design and use of flight regulators for composite materials was carried out. The purpose of this study is to establish a new type of ABS and SOBP treatment system for the reproduction of pure SOBP and the identification of soft SOBP in any location. The movement of the particles is necessary to correct the shape of the particles. The method of scattering is discussed, and the point is completed. The 3D printing of metal materials is usually used for degreasing treatment. The method of use in this study is different from the method of use. The selection of metal, shape precision, strength limit of shape object, specific knowledge, cooperation of shape, shape performance, etc. Particle scattering quantity measurement, particle mixing ratio measurement, particle size measurement, particle size measurement,