2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of precise dose measurement for clinical ion beams and quality control system

Research Project

Project/Area Number	18H02775
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	齋藤則生国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究部門付 (80344191)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山口英俊国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (10783194) 田中隆宏国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ付 (30509667)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	線量計測 / 医療用粒子線
Outline of Annual Research Achievements	昨年度に開発した交流ブリッジ回路に基づいたカロリーメータの制御装置の調整を進めた。この制御装置の特徴は、ブリッジ回路の抵抗値のリモートでの切替え（5Ω～24995Ωの範囲を5Ωステップ）であり、これにより制御装置の完全なリモート制御が可能となる。今年度、本制御装置の調整を進めた結果、従来の制御装置と同等の精度を達成し、カロリーメータの制御に必要な装置を完成することができた。この結果、カロリーメータ本体以外の制御装置などの電子機器類は照射室の外に設置することができ、重粒子線治療施設での高精度なカロリーメータによる線量測定が可能となった。さらに本年度は、電離箱線量計による計測で必要な電流測定回路の開発を進め、約10fAの電流を0.2%程度の不確かさで測定できることを実証した。昨年度までに、固体ファントム中で電離箱線量計とアラニン線量計を同時照射することで得られた、検量線の詳細な解析を行った。その結果、空気中での照射によって得られた検量線と比較して、sSOBPとrSOBPの検量線の傾きの大小関係が異なっていることが分かった。この原因は、rSOBPは拡大ブラッグピーク中においてもLETが均一ではないため、わずかな位置のずれが影響していると考えられる。また、昨年度までは固体ファントム中にアラニン線量計を固定して照射を行っていた。実際の医療施設に固体ファントムとアラニン線量計を郵送して第三者出力線量評価を行う場合、固体ファントムは30 cm四方の大きさであり取り扱い容易ではない。そのため、より実用的な手のひらサイズの小型のアラニン線量計用アクリルファントムを開発した。開発した小型のアクリルファントムを用いることで、実際の医療機関でも簡便に照射を行うことができる。
Research Progress Status	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。