陽子線治療時の治療患者線量分布確認法の基礎的研究 ー発生音響パルスを検出する方法ー

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04670658
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 早川 吉則 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (90101740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 多田 順一郎 筑波大学, 基礎医学系, 助手 (40163464)
• Keywords: 音響パルス発生 / 陽子線治療 / 線量分布 / パルス陽子線

Research Abstract

1.パルス陽子線照射により水中で発生する音響パルスの音波波形が陽子線の線量分布(陽子線のビーム方向と垂直な方向について線量分布が均一な場合)と若干食い違いがあることが以前から判っていたが、この原因は陽子線が水中で静止したあと熱運動により拡散し、これを水中マイクロフォンが電気信号として検出しているためであることが判った。そこで水中マイクロフォンの静電遮蔽をさらに改善することにより、この効果が少なくなり、音響パルスの波形と線量分布がよりよく一致するようになった。
2.音響パルスの信号/雑音比の改良を行った。この改良は主として次に3点による。(1)水中マイクロフォンの静電遮蔽を改良したこと。(2)その前置増幅器までの信号線を短縮したこと。(3)用いられていた前置増幅器がかなりの雑音源になっていたことが判明したためこれをさらに性能の良いものに置き換えたことである。信号/雑音比はさらに改良しうると思われるので、引き続きこの改良を行う予定である。
兎を用いた実験によりパルス当り0.3cGyのパルス陽子線100パルスの信号の平均で兎の出す雑音より充分強い強度の音響パルス信号が得られることが判った。ただし音響パルスの波形は兎の腸管内のガスの影響を強く受け、きたない信号であった。また人体の出す雑音も予想される音響パルス強度に比較して充分小さいことが実験により判った。これらの結果につき米国の医学物理学会誌 Medical physicsに論文を投稿中である。
4.均一でない線量分布を測定するさいに必要となる開口合成法の理論につき文献調査が行われた。近日中にコンピューター・シミュレーションを開始する予定である。