2015 Fiscal Year Research-status Report
高エネルギーX線にも適用可能な陽子線線量分布確認法の開発
| Project/Area Number |
15K19216
|
|---|
| Research Institution | Wakasa wan Energy Research Center |
|---|
Principal Investigator |
伊東 富由美 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 主査研究員 (10549489)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 線量分布モニタリング / 蛍光板 / 発光強度分布 / 画像処理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
より安全で安心な放射線治療の提供を目指し、照射野における線量分布をリアルタイムでモニタリングできるシステム開発を進めている。今年度は下記2項目について研究を行った。
【光量取得限界値の評価および照射線量と発光強度の相関関係】 加速器から出射した陽子線はウォブラー電磁石・散乱体・電離箱を通過し、試料台に到達する。二次元検出器の前面に蛍光板を置き、これを試料台に配置した。蛍光板に陽子線を照射し、その発光をビデオカメラで撮影し、その後直ちに発光強度分布を作成した。まず、蛍光板はF-5(極光)とし、電流値は0.5 nA～3.0 nAまで変化させた。電流値が2.0 nA以下では、image-Jソフトウェアを用いることで、ビデオカメラの映像から発光強度分布を作成することが出来た。また、この発光強度分布と二次元検出器から取得される線量分布はほぼ一致した。次に、発光強度から照射線量に換算するために、照射線量が1～5 Gyまで変化させた時の蛍光板の発光部分の発光強度を取得した。発光強度の取得方法は、① 陽子線による蛍光板の発光をビデオカメラで撮影、② 取得した動画から、蛍光板の発光部分のフレームを抽出、③ 静止画の平均化およびバックグラウンド画像の減算処理を行い、RGB値を取得、④ ③で取得したRGB値の加算処理、⑤④を基にグラフを作成、の順序で行った。照射線量と発光強度の相関関係を明らかにするため、横軸は照射線量(Gy)、縦軸は発光強度(counts)とした時、照射線量と発光強度には比例関係にあることを確認した。
【特殊光学系を組み込んだ撮像機器の開発】 ピント補正は手動であるが、1/3インチCCD素子とバリフォーカルレンズを組み合わせた撮像機器を作製した。取得した画像はLabVIEWソフトウェア(日本ナショナルインスツルメンツ株式会社)を用いて画像処理システムの開発を開始した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究開発目標である光量取得限界値の評価および照射線量と発光強度の相関関係と特殊光学系を組み込んだ撮像機器の開発の作製を達成した。また、撮像機器と画像処理システムを組み合わせて、任意のフレーム数の静止画像を取得することが可能となったことから、おおむね順調である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策は、①ビデオカメラで取得した画像より、照射線量と発光強度の相関関係を基にして、発光強度から照射線量に変換するシステムの構築、②陽子線治療用ビームの照射野を目視観察しながらリアルタイムに蛍光板の発光強度分布を取得できるシステムの構築、である。
|
| Causes of Carryover |
予定していたアルゴリズム計算システムは類似品で対応することができたため、未使用額が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
作製した撮像機器は、放射線環境下で使用する。そのため放射線影響を軽減する必要がある。未使用額は特に放射線の影響を受けやすい部分の耐放射線性の向上に関する検討を行うために使用する。
|
