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Bolton, P.; 堀 利彦; 桐山 博光; 森 道昭; 榊 泰直; Sutherland, K.*; 鈴木 将之; Wu, J.*; 余語 覚文
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 620(1), p.71 - 75, 2010/08
被引用回数：12 パーセンタイル：62.3(Instruments & Instrumentation)Bolton-san will describe advancing the state-of-the-art in laser-driven ion acceleration at PMRC with the aim of developing a cancer treatment facility. He will present latest results of ion acceleration experiments at PMRC. Technical challenges will be identified. Beamline design will be included and a strategy for PMRC to realize these goals. Exemplary does distributions relevant to the laser-driven case will be shown. All of this is to be presented as an introduction to PMRC.
Sutherland, K.*; 宮島 悟史*; 伊達 広行*; 白土 博樹*; 石川 正純*; 村上 昌雄*; 山極 満; Bolton, P.; 田島 俊樹
Radiological Physics and Technology, 3(1), p.16 - 22, 2010/01
Results of Monte Carlo calculated dose distributions of proton treatment of ocular melanoma are presented. An efficient spot-scanning method utilizing active energy modulation which also minimizes the number of target spots was developed. We simulated various parameter values for the particle energy spread and the pencil-beam diameter in order to determine values suitable for medical treatment. We found that a 2.5-mm-diameter proton beam with a 5% Gaussian energy spread is suitable for treatment of ocular melanoma while preserving vision for the typical case that we simulated. The energy spectra and required proton current were also calculated and are reported. The results are intended to serve as a guideline for a new class of low-cost, compact accelerators.
榊 泰直; 堀 利彦; 西内 満美子; Bolton, P.; 大道 博行; 河西 俊一; Sutherland, K.*; 想田 光*; 野田 章*; 井関 康*; et al.
Proceedings of 2009 Particle Accelerator Conference (PAC '09) (DVD-ROM), p.1309 - 1311, 2009/05
レーザー駆動型イオン加速の研究が進むにつれて、レーザー駆動型小型粒子線治療器の現実性が出てきた。そこで、日本原子力研究開発機構の光医療研究連携センター(PMRC)では、レーザー駆動型イオン治療器の開発を挑戦的に行うために創立された。PMRCは、最近のレーザー加速の現状を踏まえた治療器の設計を進めている。今回は、汎用粒子線加速器設計コードPARMILAを用いた粒子線治療用ガントリーを設計したので報告する。
村上 昌雄*; 菱川 良夫*; 宮島 悟史*; 岡崎 良子; Sutherland, K.*; 阿部 光幸*; Bulanov, S. V.; 大道 博行; Esirkepov, T. Z.; Koga, J. K.; et al.
AIP Conference Proceedings 1024, p.275 - 300, 2008/08
光医療研究連携センターで進める事業の中心的治療器の開発の概念について考えを提示する。
斎藤 公明; 齋藤 秀敏*; 国枝 悦夫*; 成田 雄一郎*; 明上山 温*; 藤崎 達也*; 川瀬 貴嗣*; 金子 勝太郎*; 尾嵜 真浩*; Deloar, H. M.*; et al.
情報処理, 48(10), p.1081 - 1088, 2007/10
科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業CRESTの一環として、外部の大学,医療機関,民間企業とチームを組織し、超並列シミュレーション計算を利用して放射線治療の高度化に貢献するための研究開発を行ってきた。この中で、現在広く行われているX線治療に関して、詳細人体モデルとモンテカルロ計算を利用して高精度線量を短時間に行い、ネットワークを介して医療現場を支援するシステムを開発してきた。さらに、これからの治療として期待される陽子線治療に関して、レーザーにより発生する陽子線を利用して小型で安価な陽子線治療装置を開発するための基礎的な研究を行ってきた。平成14年に開始した本プロジェクトはそれぞれのサブテーマについて成果を挙げ、平成19年度に終了する予定である。これらのプロジェクト研究の全容についてまとめて紹介する。
Sutherland, K.*; 宮島 悟史*; 伊達 広行*; 山極 満; 田島 俊樹
no journal, ,
本研究では、レーザー加速陽子線をスポットスキャニング法による放射線治療に用いる際に必要とされるビーム特性を、シミュレーションにより探る。スポットスキャニング法による陽子線治療においては、照射するペンシルビームのビーム径,照射方向,エネルギー幅,ドーズスポットのスキャニング間隔(側方向,深さ方向)等が、線量分布に影響を与える。これらの影響を解析するために、モンテカルロ計算コードを中心とするシミュレーションソフトウェア群を開発した。まず、X線CTデータより人体モデルを作成し、標的(病巣)位置に応じた照射粒子ビームのパラメータ(入射位置,方向,陽子のエネルギー,照射個数)を決定する。次に、モンテカルロ計算コードを用い、得られた人体モデルとビームパラメータを入力として、標的周辺の線量分布を算出する。最後に、線量分布可視化ソフトウェアを用いて計算結果を可視化し、評価ツールを用いて標的体積との一致度等を評価する。主として眼などの小さな腫瘍に対するパラメータサーベイの結果を報告する。
Bolton, P. R.; 堀 利彦; 榊 泰直; Sutherland, K.*; 鈴木 将之; Wu, J.*
no journal, ,
The science case for cancer treatment with hadron beams continues to be made as hadron treatment facilities are being developed around the globe with state-of-the-art accelerator technology. The promise of compact generation of energetic protons and ions from laser-plasma interactions, has made laser-driven hadron radiotherapy a subject of strong interest. Experimental proton yields suggest that scaled laser requirements for generating 
200 MeV protons call for repetition-rated PW class systems. Proton bunches with high peak current and ultralow emittance are typical of ultrafast laser-foil interactions. However, these bunches also exhibit large divergence and energy spread. Our challenge at PMRC is not only to use high power lasers to accelerate ions to energies appropriate for hadron therapy but, as importantly, to develop integrated, laser-driven, ion accelerator systems (ILDIAS) that demonstrate desired beam characteristics for such therapy. We will introduce PMRC and discuss some key issues associated with laser-driven ion accelerator development.
Bolton, P. R.; 堀 利彦; 榊 泰直; Sutherland, K.*; 鈴木 将之; Wu, J.*
no journal, ,
The development of laser-driven proton/ion accelerators using intense laser drivers is now feasible especially at low particle energy. The promise of compactness and reduced cost also makes affordable many new applications. This talk summarizes our main application to hadron therapy of cancer but also presents concepts for beamline control and diagnostic requirements for proton irradiation of cancerous tissue.
