治療用電子線のエネルギーおよび生体等価物質中吸収線量分布直読装置の研究開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680528
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 青山 隆彦 名古屋大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (80023307)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山 修司 名古屋大学, 医療技術短期大学部, 助手 (20242878) ; 津坂 昌利 名古屋大学, 医療技術短期大学部, 助手 (40155354) ; 前越 久 名古屋大学, 医療技術短期大学部, 教授 (50124722)
• Keywords: 放射線治療 / 医用加速器 / ビームモニター / 電子線計測 / 電子線エネルギー / 生体等価物質 / 吸収線量 / シンチレーションファイバー

Research Abstract

本研究の目的は、医療用加速器からの電子線のエネルギー、並びに、生体等価物質(ファムトム)中吸収線量の深さ分布を簡便且つ高精度で測定することを可能にするため、吸収体中に埋め込んだ複数のシンチレーションファイバーを検出媒体とし、シリコン光ダイオード素子でファイバーからの光を電気信号に変換する、新型の電子線検出器を開発するとともに、電子線のエネルギーを直読でき、また、ファムトム中の吸収線量分布をコンピュータ画面上に実時間で描出することが可能な新システムを開発することにある。 この目的を達成するため、
1.エネルギー測定専用として、くさび形に加工した吸収体を一対の平行なシンチレーションファイバーで挟み込み、これに電子線を照射したとき得られるフォトダイオード出力信号の比から入射電子線エネルギーを求める方法を創案し、検出器、並びに信号を処理するアナログ割算回路を試作した。 電子線照射試験を行い、割算回路出力値を水ファントムを使った測定から求めた電子線平均エネルギーで校正し、装置を完成させた。
2.電子線の生体等価物質中吸収線量の深さ分布測定用として、シンチレーションファイバーを埋め込んだプラスチック板を多層積み重ねた検出器、および、検出器に組み込む多チャンネルの光信号検出・増幅回路を試作した。 また、市販の16チャンネルアナログディジタル変換器を用いて、検出器の各層から得られる吸収線量に比例した出力電圧値をパーソナルコンピュータに取り込み、線量分布をグラフ表示するためのコンピュータプログラムを作成した。 電子線照射試験を実施したところ、僅か5秒の測定で、ファントム中の吸収線量分布をコンピュータ画面上に描出することに成功した。 今後、吸収線量分布測定の精度を高めるため、ファントムの物質を厳選し、且つ加工精度を向上した2号検出器を製作する予定である。

Research Products

• [Publications] Takahiko Aoyama: "A beam-energy checking device for electron beams from radiotherapy accelerators" KEK Proceedings. 95-1. 284-292 (1995)
• [Publications] Takahiko Aoyama: "A scintillating fiber beam-energy monitor for electron beam therapy" Medical Physics. 22. 2101-2102 (1995)
• [Publications] 青山隆彦: "電子線エネルギー簡易測定法の開発" 日本放射線技術学会雑誌. 52. 422-425 (1996)