Fabrication of radiophotoluminescence dosimeter with 3D-printing technology

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K09016
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Medical Physics and Radiological Technology
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Sato Fuminobu 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40332746)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉本 久司 大阪大学, 工学研究科, 技術専門職員 (40379144) ; 伊達道 淳 大阪大学, 工学研究科, 技術専門員 (50379145)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ラジオフォトルミネセンス / ３Ｄプリンター / ガラス線量計 / 物理ファントム

Outline of Final Research Achievements

Three-dimensional (3D) dosimeter with radiophotoluminescence (RPL) material was fabricated by fused-deposition modelling 3D-printing technology. A filament having RPL characteristics was the mixture of the PCL resin and RPL glass and made with a filament-manufacturing machine for 3D printer. The RPL intensity around 635 nm in wavelength was proportional to the absorbed dose from 0.030 to 10 Gy. In a preliminary example, a 3D object in the form of a human ear phantom was printed out, and irradiated with X-rays. By excitation of ultraviolet light, RPL was emitted from the X-ray irradiated parts. We confirmed the feasibility of the fabrication of 3D dosimeters with 3D printing technology.

Free Research Field

放射線計測学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

放射線治療の進歩は目覚ましく、さらなる先進放射線治療の高度化が望まれている。そこで、本研究課題では先進放射線治療品質保証のために３Dプリンターを利用した高性能ファントム製造技術を開発した。このファントムの材質は、放射線検出特性をもつラジオフォトルミネセンス（RPL）線量計材料で出来ているため、紫外線光源による蛍光観察により、ファントム全体の高分解能３次元の線量分布の情報を得ることが出来る。この技術は先進放射線治療品質保証の高上に貢献する。