医療用超高感度放射線被ばく線量計の開発研究と評価

• Project/Area Number: 21K12747
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 中村 正明 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (80623412)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千田 浩一 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20323123)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 放射線

Outline of Research at the Start

Interventional Radiology（IVR；Ｘ線透視下でのカテーテル治療）は、有用な治療法だが、一方で放射線障害発生が重大問題である。しかし実用的な高感度IVR用リアルタイム線量計は現在無く、より超高感度な測定システムが必要である。そこで当研究は超高感度リアルタイム被曝線量計を開発し、そして詳細な性能評価を行い有用性を確認する。

Outline of Annual Research Achievements

経皮的冠動脈形成術などのX線透視下でのカテーテルを用いたインターベンショナルラジオロジー（Interventional Radiology：IVR）は、外科手技と比べ低侵襲であり患者にとって極めて有用な治療法である。しかし、一方で患者放射線障害発生が重大問題である（国際放射線防護委員会　ICRP2000年勧告）。また厚労省から被曝対策強化の方針が出され過剰な医療被曝防止が国家的課題となっており、さらに医療被曝に対する国民の関心が高い。よって被ばく線量評価は非常に重要である。しかし実用的な高感度IVR用リアルタイム線量計は現在無く、より超高感度な測定システムが必要である。そこで当研究は超高感度リアルタイム被曝線量計開発の基礎として、X線検出部の蛍光体の輝度劣化現象と回復現象を検討し、超高感度線量計の検出部の開発に役立てる。前年度に引き続き本年度はX線蛍光体の基礎的評価検討を行った。まず蛍光体の耐久性評価を行った。すなわち高累積線量となった際に放射線損傷等による蛍光体の輝度レベルの変化があるかどうかについて調べた。その結果、Ｘ線の累積照射線量の増加とともに輝度が有意に低下する蛍光体があることが分かった。
また蛍光体の応答特性の測定を行った。すなわち蛍光体の応答特性、発光の立ち上がり遅れや立ち下がり遅れすなわち残光があった場合の特性を評価した。その結果、輝度の立ち上がり変化は、Ｘ線の照射開始後から輝度が時間に対して比例するように上昇し、一方、輝度の立ち下がり特性はＸ線照射後からまず時間に比例するような輝度減衰をし、次いでやがてテーリングを示すことが分かった。
引き続き基礎実験を行い、線量計開発へ向け詳細な検討を実施する予定である。
（主な研究協力者：加藤聖規、服部兼進、藤沢昌輝、山田歩実、石川諒椰）

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の影響によって、実験装置等の使用ができないことが多く、さらに行動制限などにより研究環境も十分ではなかったため、当初の予定通りには実験研究が進まなかった。

Strategy for Future Research Activity

基礎的検討をさらに推進して実験を充実させるなどして、X線検出部の蛍光体の輝度劣化現象と回復現象等を検討し、線量計の検出部の開発に役立てる。