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

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680528
• 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 / 電子線計測 / 吸収線量 / 生体等価物質 / 深部吸収線量分布 / 電子線エネルギー / シンチレーションファイバー

Research Abstract

本研究は、がんの電子線治療を実施する上で重要な、医療用加速器からの電子線の生体等価物質(ファントム)中吸収線量の深さ分布を、精度よく、且つ、簡便に測定することを可能にするため、ファントム中に埋め込んだ多数本のシンチレーションファイバーを検出媒体とし、フォトダイオードで各ファイバーからの光を電気信号に変換する、新型の電子線線量分布測定器を開発するとともに、各深さにおける吸収線量に比例した強度の信号を、パーソナルコンピュータに組み込んだ多チャンネルA/D変換器で同時に読み取り、吸収線量分布、並びに、電子線の平均入射エネルギーを瞬時に計算して表示する、新システムを開発することを目的としている。この目的を達成するため、厚さ10cm、面積32×32cm^2直方体プラスチックファントム中に、電子線入射方向に沿って1列に一定間隔で12本のシンチレーションファイバーを配置し、各ファイバーの先端にフォトダイオード、並びに、信号増幅回路を取り付けた電子線深部吸収線量分布測定器を製作した。また、短時間(5秒)の測定で、各ファイバーチャンネルの信号を16チャンネルA/D変換器で読み取り、深部吸収線量分布、並びに、これを基に電子線の平均入射エネルギーを計算してディスプレイ上に表示するコンピュータプログラムを作成した。この測定器に、医療用リニアック、および、マイクロトロンから得られる4〜21MeVの範囲の種々のエネルギーの電子線を照射し、この時得られた吸収線量分布や電子線の平均入射エネルギーが、水ファントムと小型電離箱を用いる標準測定法の結果と良く一致することを確認して、システムを完成させた。

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)
• [Publications] 青山隆彦: "シンチレーションファイバー検出器アレイを用いる電子線の深部吸収線量分布計測システムの開発" 日本放射線技術学会雑誌. 53. 231-231 (1997)
• [Publications] Takahiko Aoyama: "A depth-dose measuring device using a multi-channel scintillating fiber array for electron beam therapy" Medical Physics. (to be published).