Development of quality assurance of high dose rate brachytherapy using 3D polymer gel dosimeter

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07639
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 武中 正 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80626771)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 秀哉 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50301263) ; 鈴木 弦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80279182) ; 増井 浩二 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員講師 (20783830) ; 吉田 謙 関西医科大学, 医学部, 准教授 (10463291) ; 秋山 広徳 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (20448111)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ３次元ポリマーゲル線量計 / 高線量率密封小線源 / Ir192 / 混濁

Outline of Annual Research Achievements

研究目的は、連続的な線量分布を直接測定することができる3次元ポリマーゲル線量計（以下ゲル線量計）を導入して、アプリケータ偏位による線量分布の変化を実測解析し、さらに不均質補正が可能な新世代治療計画装置を用いて、より正確な高精度小線源治療の品質保証を行うことである。
2020年の報告で3次元ポリマーゲル線量計の作成時にアクリル製のファントムにゲル線量計を満たすとゲル線量計が濁ってしまう現象を報告した。調査した結果3次元ポリマーゲル線量計作成中の温度管理と空気混入が大きな原因であった。対策として作成中の温度管理を行なった。対策としてファントム容器をガラス製に変更、ファントム内に挿入するアプリケータもガラス製で新規に開発し、ファントムの仕様を大きく変更した。またゲル線量計作成中の気泡混入は丁寧に泡の除去を行なった。脱気作業後は徐々に大気圧まで開放し、ゲル線量計材料内に空気の再混入を低減することでゲル線量計の混濁を防止することができた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

（1）R2-吸収線量変換テーブル作成用の照射は0Gyも含め5段階に変更した。許可使用時間を超えないようにするために外部放射線治療用のリニアック10MVX線で行なえるように新たに専用ファントムの開発を行なった。
（2）3次元ポリマーゲル線量計の製作時に手技上の問題で濁りが発生していた問題は、①温度管理を厳密に行なった。②容器をアクリル製からガラス製に変更した。③密封小線源照射用アプリケータをガラス製で新設計した。④脱気作業後は徐々に大気圧まで開放し、ゲル線量計材料内に空気の再混入を低減させた。この4点を改善することで3次元ポリマーゲル線量計の混濁を少なくすることができた。
（3）一方でRALSの臨床使用例が多く治療スケジュールの関係から照射できない場合があった。
（4）現在COVID-19の影響で学会、研究会など情報交換ができない状態である。

Strategy for Future Research Activity

ゲル線量計の製作時に手技上の問題を解決後、当初の計画に則って研究を推進しする。
① 解析用ソフトウェアを3次元評価できるように改良を行なってる。
② シンプルな組織内照射を模擬したアプリケータ配置の治具を作成し、アプリケータの偏位による線量分布の変化をゲル線量計で検証する。
③ 不均質補正の測定を始めるためにアプリケータ配置用治具を作成し照射を実施し、不均質補正ありと無しで線量分布の変化をゲル線量計で検証する。

Causes of Carryover

COVID-19の影響で研究の進捗が遅れている。また学会、研究会が延期またはWeb開催となり参加費、旅費が不要であった。このような状況から今後も不安定な状況が予想されるが、本年度は論文投稿費、追加実験用薬品に支出予定である。