筑波大学  医学医療系陽子線医学利用研究センター熊田華田市
将来、50%のがんに放射線治療がつかわれる、と予想されるMAGNE ●小線源治療（ヶ線、β線など） ・密封川線源 （セシウム、イリジウム、金、ヨウ素等） ・非密封小線源 （ヨウ素、ストロンチウム）
○外部照射
・入線治療装置（入線） ・一般的な入線治療・強度愛調放射線治療（IMRT）、IGRT ・定位照射（ガンマナイフ、サイバーナイフ） ・粒子線治療装置（陽子線、炭長線など） ・ホウ素中性子捕捉療法（中性子線） FITURE.
o 5 10からだの装面からの深さ(cm) 15ホウ素中性子捕捉治療(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)難治性がんに対する次世代の•腫瘍細胞選択的粒子線治療難治がんを克服するためには正常脳内にも腫瘍細胞が浸潤している細胞レベルの治療が必要
BNCT:がん細胞選択的重粒子線治療の特徴▷ピンポイントで細胞レベルの重粒子続治療ができる。通常の放射線の3倍の威力の重粒子(アルファ線とリチウム粒子)でがん細胞のみを破壊。通常6週間の照射が1回(約30分)の照射で完了。体への負担が少なく、QOLの高い治療法。 >治療前にPETで受補集積を見て治療効果を可前に判断。確実な治療効果のある患者を選別できる個別化医療が可能となる新しい部位のがんに対する適用性をPET診断で判定可能>これまで難治だったがんに対する強力な新治療法。模潤がん、多発病変、再発がん、放射線抵抗性がん、手術不適応症例、放射線治療不適応症例等。原子炉、中性子工学、加速器物理、 (医学物理)薬学、医学、工学、寒学、理学分野の最先端の技術を集約した次世代放射線治療
国内のBNCT施設京都大学原子炉実験所研究用原子炉KUR、サイクロトロン加速器施設(大阪府熊取市)日本原子力研究開発機構研究用原子炉JRR-4 (茨城県東海村)日本原子力研究開発機構1999年10月から治療開始。 2011年までに悪性脳腫瘍、頭頸部がん等に対して100例余りの臨床研究を実施。研究用原子炉JRR-4京都大学原子炉実験所研究用原子炉KURで実施。これまでに悪性脳腫瘍、頭頸部がん、肺がん、肝がん等に対して約800症例の臨床研究が実施。新たに加速器による治療施設が開発中KUR
照射室、適切なビームを発生するビーム孔円形ビーム孔Φ 10, 12, 15, 20cm延長型コリメ一タBNCTの臨床研究症例
標準X線分割照射■生存期間中央値 13.5 M ■生存率 1年: 48.0%, 2年20.0%、5年: 4.0% BNCT ■生存期間中央値 25.7 M ■生存率:1年:91.6%, 2年57.1% BNCTの臨床分野におけるブレイクスルー ～頭頸部がんへの適用拡大～写真提供:大阪大学BNCT実施前BNCT実施後世界で最初の頭頸部がんに対するBNCT BNCT分野の大きなブレイクスルー
治療前2カ月後

川崎医科大学提供
BNCTの臨床実績③頭頸部がん（悪性黒色腫）
川崎医科大学提供

風外

2009年1月現在
※
※ ※2012年3月現在
日本におけるBNCT(原子炉)実施数の推移
Technology JRR2/4： Japan Atomic Energy Agency KUR： Kyoto University Reserch Reactor Instituteガン放射線治療のパラタイムシフトがん治療におけるBNCTの“大雑把な”位置づけ病院内治療を可能にする加速器ベース治療装置の開発IMAGINE UTURE.
原子炉(JRR-4) 199年～息子炉を用いない新しい大線量の中性子源が必要！原子炉による中性子源は、技術として確立し（枯れた技術）、且つ、高強度の中性子を安定的、連続的に発生できる。しかし・・・ ●原子炉では医療にならない(臨床研究のみ)！ ●施設検査のため1年に数か月も施設が停止する。 ▶疾患・症例数が限定される。 ▶治療を受けられる患者がきわめて限られてしまっている。 ●東日本大震災でJRR-4が被災新規研究開発による病院内設置が可能な小型加速器中性子源◑原子炉規制法の規制を受けない⇒年間を通して安定的に多くの患者に治療を提供できる●病院では分割、多門照射が可能になり治療効果･安全の向上)先進医療⇒保険診療へ)本分野で世界をリード1医療産業においても世界を牽引加速器を使って中性子を発生する方法光の速さの10%程度光の速さの数％ ～秒速数百km中性子は電荷が無い“非荷電粒子”のため、加速器では直接加速することができない！ステップ１：荷電粒子である陽子を光の速度の１０％程度まで加速ステップ２：陽子と反応して中性子を発生し易い物質（標的）に照射ステップ３：発生した中性子は“高速中性子”のため、治療に使えず“熟外中性子”に減速。（←ここは原子炉と同じ） ↑MAGINE EUTURE,
ビーム電流  <—>ターゲットの熱除去減速体系のサイズ <—>減速体系後の中性子強度
組み合わせる陽子線加速器の種類と特徴

グ評論-中性子、ベリリウムリチウム加速器で大強度中性子を発生するための開発課題入射する陽子エネルギーが低く、Yieldが低いため、大電流入射によって中性子強度を稼ぐ必要がある①　大電流加速器病院併設も可能な小型で、平均電流：数mA～数十mAの大電流の荷電粒子を継続的、安定的に発生、加速し、標的材に照射できる大電流加速器の開発②　標的裝置)数十ｋＷという大パワーの荷電粒子照射による大熱入射に耐えられる標的（冷却）装置●入射した陽子が水素化して蓄積して生じる“ブリスタリング”による標的破壊の抑制国内外で研究開発されている加速器ベースBNCT治療装置
Li Target  ×  Tandem Acc.  @Budker, Russia Li Target+2.5MeV Tandem (TAE Tech.) @ California Li Target+2.5MeV Tandem (NeuBoron) @ Xiamen, China
Li Target+ Tandem Accelerator@CNEA, Argentina Be   ×    4～5MeV × 30mA   RFQ TRASCO-BNCT Project & Li Target + 2.5 MeV Tandem (TAE Tech.) device by INFN @ Italy (MAGINE)
Helsinki Univ. Hospital + Neutron Therapeutics Inc. @ Finland FUTURE,
福島SiC製D-D核融合多門照射型京大-住友重機械工業:サイクロトロン型治療装置CICS製RFQ型リニアック型治療装置筑波大学 RFQ+DTLリニアック型治療装置大阪医科大学・関西BNCT共同医療センター住重製サイクロトロン型治療装置
(別称) (2015)  大学特大一マルーブof the strength政府について厚生労働省について統計情報・白事所有の法令機ーム>報道・広報>報道発表資料> 2017年2月> 「先駆け審査指定制度」に基づき、医療機器（G品目）体外が新用医薬品(1品目)及び再生医療等製品(G品目)を探平成29年2月28日. 50年医薬・生活率主婦医療機関連客管理事選長理由鈴一郎 (2911)復長補攻小池数一覧(2001) (代表取込) 03(5253)111 $6:000多著名位「先駆け審査指定制度」に基づき、医療機器（3品目）、体外診断用医薬品（1品目）及び再生医療等製品(3品目)を指定～画期的な医療機器等の日本における開発を促進～ 2019年内にも薬事承認申請される見込み半年以内(2020年上期中)に承認される2020年度からBNCTは先進医療（もしくは保険医療)として治療が開始される見通し。
ある(枕) UT-Heart研究所の久田後明東京大学名誉教授.杉浦清了東京大学持任教授のシーズを(2)重症心不全は、生命に重大な影響を及ぼす重第な疾患である。 (3)臨床研究(11例)の結果から、本品を使用した心元に富士フイルム(株)と共同で開HC (T 2 )編のポンブ機能の改善の効果予測は天際の効果と高い相関(相関係数率0.94)を示したとの報告があり、高い有効性が期待できる。 *相関関係の程度を表す数値(0~1)。 (4)国内での治験を経て、世界に先駆けて日本で承認申請予定.筑波大学、KEK等によるリニアックベースBNCT装置実証機: iBNCTの開発
筑波大学、KEK、民間企業、茨城県等の産学官連携チームを形成し、BNCT用治療装置・実証機: iBNCTを開発整備し、同装置での治験を目指す。 《つくばBNCT装置の開発コンセプト:病院内で安全、安定、簡便なBNCTを実現》 iBNCT装置の主な仕様■加速器形式: RFQ+DTL型リニアック■陽子エネルギー: 8 MeV ■平均電流: > 5 mA ■標的材: ベリリウム【標的材】｜ベリリウム｜orリチウム【陽子ビーム】中エネルギエネルギー :高エネルギー or or低エネルギー平均電流値:   High Current or [ Mid. Current or  Low Current (>10mA) ～10mA 1~2mA
陽子エネルギーを“8MeV”と低く設定し、装置を構成する各部材の放射化閾値よりも低いエネルギ6.  1 MeV以下の中性子しか発生しない！ 8MeV Proton × 0.4mm Be target装置の放射化を低減することによって、 ☞患者及び医療従事者の被ばくを低減、照射直後に速やかに照射室に入室は、ベリリウム交換時の停止期間を2週間程度、年間を通して継続的に治療実施☞デコミッショニング費用の削減、廃棄手続きと作業期間も大幅短縮
大強度中性子発生技術により、陽子電流：5mAで原子炉JRR-4の約1.3倍の熱外中性子束を発生ほぼすべての症例に対して、30分以内のe照射で治療を完了中性子スペクトル
2016.12原子力安全技術センターによる施設検査→合格→正式運用開始平均電流: 1mA条件下で物理特性測定実験を実施、細胞照射実験を実施。 2017治療を実施できるレベルの中性子強度(平均電流1.5mA)を発生2018. 1マウス照射実験開始2018. 1非臨床試験実施。→ 皮膚悪性腫瘍に対する第I相治験の開始を目指す。
BNCT実施に必要な周辺機器も併せて開発▷モンテカルロベースBNCT用治療計画システム▷患者位置合わせ＆位置変動計測システムトリアルタイム中性子モニター、PG-SPECT試作機
水ファントムを用いた照射実験皮膚悪性腫瘍への臨床プロトコルを適用皮膚悪性腫瘍のプロトコルを適用して評価:皮膚に対して最大15y-Eq照射する治療の場合、照射を約50分照射で完了。腫瘍に対して最大約56Gy-Eqを付与e ratつくば型の加速器ベース中性子源のコンセプト: “8MeV ×平均数mA ×ベリリウム標的によってBNCTに十分な中性子を発生できることを確認。“Proof of Concept”
Operation Condition : 2019年2月までに加速器の制御系のさらなる改良により、平均電流: 1.4mAでの運転ではほぼ停止しなくなった。（稼働率: 95%以上を達成）平均電流: 2.0 mA (75Hz)での1時間連続運転、くり返し運転を実施平均電流: 2.8 mA (100Hz)での運転も開始☞ファントム内の最大熱中性子束:約1.5 × 10 9 (n/cm²s)を発生h悪性黒色腫に対して照射を約23分程度で完了できる強度医療以外への適用性のある加速器中性子源としては、 h国内ではJ-PARCに次ぐ強度の中性子発生を達成！ 15:30性能評価3 : iBNCT加速器で発生した陽子の総電荷量評価(Be標的の健全性、耐久性評価) 2019年2月時点で積算で2,800 C以上の陽子ビームをBc標的に入射☞これまでに700人以上の患者の治療に必要な中性子を発生。
照射終了後約7分後ビーム孔位置の空間線量(装置の放射化による残留す線量）を測定照射直後の残留Y線量率測定全身ファントムによる漏洩放射線測定実験マウス照射実験
NHK水戸「いば6」（明日Vision）（2016年1月28日）台湾・李登輝元総統邸宅にてBNCT紹介(2014年7月)大井川・新茨城県知事ご視察（2017年11月20日） Conclusions原子炉時代からの積み重ねにより、BNCTが“医療”として確立することが現実となってきた。治療装置(加速器中性子源)は医療装置として薬事承認される見通し。これによりBNCTは、 ○先進医療、保険医療など一般のがん治療として確立。 ○病院で治療を受けることができる。 ○BNCTの確立によりさらに新たな受削削状が加速。つくばグループ（筑波大学、KEK、他）もBNCT用治療装置の実証機: iBNCTを開発し、実際の患者に対する臨床研究を計画中。今後のBNCTの動向にご注目ください。ご清聴ありがとうございました。
V 
筑波大学のBNCT用陽子線加速器: J-PARCのフロント・エンド・リニアック技術を応用したBNCT専用陽子線リニアック住友重機製サイクロトロン: 30MeV × 1.1mA ・京都大学原子炉実験所•南東北BNCT研究センター ・関西BNCT治療センター京都大学複合原子力科学研究所ホームページよりAccsys(日立製作所)製RFQ型リニアック: 2.5MeV × 12mA •国立がん研究センター ・江戸川病院（予定）国立がん研究センター中央病院より提供Neutron Therapeutics製静電型加速器: 2.6MeV × 30mA •ヘルシンキ大学Neutron Therapeuticsホームページより
課題2:
住友重機製BNCT治療装置のベリリウム標的装置CICS製(がん研究センター導入)リチウム標的装置筑波大学のBNCT用治療装置のベリリウム標的装置8MeV陽子ビームに対するBe中のブラッグピーク深さ: 30.54mm Be板の厚さを0.5mmに設定し、ブラッグピークによる入熱とブリスタリングを回避
耐ブリスタリング材（水素吸蔵合金）三層構造ベリリウム標的