Optical CT for gel dosimeter for 3D measurement

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K12101
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 中山 和也 金沢大学, 保健学系, 准教授 (80242543)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ゲル線量計 / 光学CT装置

Outline of Annual Research Achievements

放射線治療時に線量を3次元的に測定するゲル線量計用の光学CT装置の開発をおこなった。開発した光学CT装置は、試料を0.9度刻みに400ステップ回転させながら投影像を撮影する。回転機構には、ステッピングモータを使用した。モータの駆動には1/128マイクロステップが可能なモータドライバを使用した。これにより、脱調を防ぐことができる。ダイレクトドライブ方式を採用し、回転角度のずれを防いでいる。撮影には、可変色光源と産業用USBカラーカメラを使用した。カラー画像の赤成分、緑成分、青成分といった各色成分のデータを個別に取り出すことができるようにした。これにより異なる色成分の情報が得られる。また本研究用に光スペクトルメータを作製し、試料や光源の光学特性を調べられるようにした。これらの光学特性データは、光学CT装置の撮影条件の設定に有益であることが確認できた。画像ノイズの原因の一つである散乱光は、スパッタフェルトを使用することで改善できた。また、画像ノイズの低減方法として加算平均処理の有効性、使用時の注意点を調べた。実際のゲル線量計はその特性が経時的に変化するため、光学CT装置の特性試験用の模擬試料も開発した。開発した模擬試料は、食用の材料を用いて作製した。そのため保管や廃棄が容易である。本模擬試料を用いて光学CT装置の動作確認を行ったところ、試料濃度と断層像のピクセル値の関係が理論通りであり、測定に問題ないことが確認できた。