Development of the Direct Observation Method of Boron-dose Distribution for QA in BNCT

BNCT QA 硼剂量分布直接观测方法的发展

• 批准号: 22K07697
• 负责人: 納冨 昭弘
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyushu 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-22K07697/
• 关键词: ホウ素中性子捕捉療法(BNCT); ホウ素線量測定; 液体シンチレータ; 冷却型CCD・CMOSカメラ; 直接的光学観測; ホウ素中性子捕捉療法; ホウ素線量分布; 冷却型CCDカメラ; QA

本研究課題では、我々が世界で初めて成功した、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)のQA/QCのための、ホウ素添加液体シンチレータを用いたホウ素線量分布の直接的光学的観測手法を、臨床のBNCTの照射場での測定に応用するための基礎的な研究を行うことを目的としている。先行研究で行った測定は、京都大学複合原子力科学研究所の研究用京都大学原子炉のE-3水平照射ポートで行った原理検証実験であった。E-3水平照射ポートは、血液中のホウ素濃度を即発γ線解析により測定する為に設置された中性子照射ポートであり、γ線の混入がほぼない、純粋な熱中性子ビームが得られる。しかし、実際の臨床のBNCT場では、より高エネルギーの熱外中性子が主成分であり、中性子源から放出されるγ線や水と中性子の核反応に起因するγ線が存在している。このため、ホウ素線量以外に、反跳陽子線量やγ線線量の寄与が大きいと考えられる。そのような環境でホウ素線量を正確に抽出するための手法を開発することが必要であり、本研究の重要な課題のひとつである。また、熱外中性子ビームの場合には、中性子の熱化の過程を通じて、その到達領域が水中深度で10cm程度まで達するので、より広い領域を一度に測定する技術が必要である。シンチレータファントムの容器には、ホウ素を含んでいない石英ガラスを使用することが理想的であるが、石英ガラスは通常のホウケイ酸ガラス等に比べて、加工が困難であり、大型の石英ガラス容器を入手することは、技術的にも費用的にも困難がある。また、たとえ大型の石英ガラス容器が得られても、ホウ素添加液体シンチレータの体積を大きくすると、それに含まれるホウ素の影響でも本来の中性子分布が擾乱をうける可能性があり、単純にスケールアップすればよい訳では無く、何らかの解決方法が望まれる。

The subject of this research is では, my 々が世界でめてsuccessfulした, ホウ素neutron capture therapy (BNCT) QA/QC のための, ホウ素added liquid シンチレータを use It is a direct optical measurement method of radiation dose distribution and a clinical BNCT irradiation field measurement method, which is based on the research purpose of the basic research. The preliminary research on the measurement and measurement of the horizontal irradiation of the horizontal irradiation of the E-3 atomic furnace of Kyoto University at the Institute of Comprehensive Nuclear Science of Kyoto University proved the principle of the horizontal irradiation. E-3 Horizontal irradiation of analytes, concentration of analytes in blood, gamma ray analysis and measurement of analytes are set up. Neutral irradiation ポートであり, gamma ray の mixed がほぼない, pure 粋な hot neutral ビームがget られる.しかし, 実记のBNCT field では, より高エネルギーの热外neutral がmain component であり, Neutral source から releases the されるγ line や水 と neutron のnuclear reaction に cause するγ line が exists している. The このため, ホウelement line quantity is other than the に, the rebound positive line quantity is the γ line quantity, and the が大きいと卡えられる.そのようなEnvironment でホウelement line quantity をcorrect extraction するためのtechnique をopen It is a necessary and important issue of this study.また, 热外neutral ビームのoccasion には, neutron のThermogenic process を通じて, そのarrival area が水It is necessary to measure the depth to the extent of 10cm and the area to be measured by one degree.シンチレータファントムのcontainer には, ホウ素をcontaining んでいない石English ガラスを Use することが Ideal であるが, Quartz ガラスはNormal のThe quality of ホウケケガガラス, etc. is higher than that of processing, the difficulty of processing, the difficulty of acquiring large quartz ガラス containers, and the difficulty of technology and cost.また, たとえ large quartz ガラス container が got られても, ホウ element additive liquid The size of the body is large and the shadow is large Hibiki's original neutral subdistribution is disturbed by the possibility of neutral subdistribution, and it is pure and pure.ールアップすればよい訳では无く、何らかのsolutionが王まれる.

项目成果

液体シンチレータを用いたホウ素線量分布可視化の試み(1)熱中性子場での測定

尝试使用液体闪烁体可视化硼剂量分布（1）热中子场测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Hideya Maeda;Akihiro Nohtomi;Genichiro Wakabayashi;Yoshinori Sakurai;Takushi Takata;納冨昭弘,前田英哉,若林源一郎,髙田卓志,櫻井良憲
• 通讯作者: 納冨昭弘,前田英哉,若林源一郎,髙田卓志,櫻井良憲

Optical Imaging of Dose Distribution by 10B(n,α)7Li Reaction Using Boron-added Liquid Scintillator for Boron Neutron Capture Therapy

使用添加硼的液体闪烁体进行硼中子俘获治疗的 10B(n,α)7Li 反应剂量分布的光学成像

• 发表时间: 2022
• 作者: Hideya Maeda;Akihiro Nohtomi;Genichiro Wakabayashi;Yoshinori Sakurai;Takushi Takata
• 通讯作者: Takushi Takata

First optical observation of 10B-neutron capture reactions using a boron-added liquid scintillator for quality assurance in boron neutron capture therapy

使用添加硼的液体闪烁体首次光学观察 10B 中子捕获反应，以确保硼中子捕获治疗的质量

• DOI: 10.1007/s12194-021-00645-z
• 发表时间: 2022
• 期刊: Radiological Physics and Technology
• 影响因子: 1.6
• 作者: A.Nohtomi;H.Maeda;N.Sakamoto;G.Wakabayashi;T.Takata;Y.Sakurai
• 通讯作者: Y.Sakurai

ホウ素添加体シンチレータとCCDカメラを用いた臨床BNCT場におけるホウ素線量分布の光学イメージング

使用掺硼闪烁体和 CCD 相机对临床 BNCT 野中硼剂量分布进行光学成像

• 发表时间: 2023
• 作者: A.Nohtomi;H.Maeda;N.Sakamoto;G.Wakabayashi;T.Takata;Y.Sakurai;前田英哉,納冨昭弘,呼 尚徳,柿野 諒,秋田和彦,小野公二
• 通讯作者: 前田英哉,納冨昭弘,呼 尚徳,柿野 諒,秋田和彦,小野公二

液体シンチレータを用いたホウ素線量分布可視化の試み(2)熱外中性子場での測定

尝试使用液体闪烁体可视化硼剂量分布（2）超热中子场中的测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Hideya Maeda;Akihiro Nohtomi;Genichiro Wakabayashi;Yoshinori Sakurai;Takushi Takata;納冨昭弘,前田英哉,若林源一郎,髙田卓志,櫻井良憲;前田英哉,納冨昭弘,呼 尚徳,柿野 諒,秋田和彦,小野公二
• 通讯作者: 前田英哉,納冨昭弘,呼 尚徳,柿野 諒,秋田和彦,小野公二