2009 Fiscal Year Annual Research Report
外部放射線治療における陽電子発生を利用したインビボ照射領域のリアルタイム可視化
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21611008
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
丸山 浩一 Kitasato University, 医療衛生学部, 教授 (50114658)
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| Keywords | 放射線癌治療 / 外部照射 / 照射領域可視可 / インビボ / リアルタイム |
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| Research Abstract |
[研究目的] 放射線癌治療で、放射線を受けた組織各部の吸収線量(単位質量あたりエネルギー吸収、Gy)を直接測定する手段はないので、次の方法を提案した。組織に入射した放射線は相互作用を起こして、放射線のエネルギーを組織へ移行する。高エネルギーでは、そのエネルギーが物質に転化して電子・陽電子(ポジトロン)が生成される。ポジトロンは電子の反物質であるため、作られた後体内分子中の軌道電子と結合して消滅する。その際にポジトロンのエネルギーはフォトンとして放出される。本研究はこのフォトン発生を利用して、照射領域の検証や吸収した線量を評価する。フォトン・エミッション・ベリフィケーション(PEV)と名付けた。
従来、PEV法の原理実証試験、照射領域測定の成功、フォトン発生点分布の測定に成功した。今年度は、PEV法を臨床利用へ発展させるために、以下2項目の研究目的を達成し、PEVカメラ(PEV法により測定を行う専用装置)の仕様を決定することであった。
(1) リアルタイムでの照射領域測定精度評価と装置の信頼度向上
(2) 装置のコンパクト化と治療室に設置できる外観の改善
[成果]
(1) リアルタイムでの照射領域測定精度評価について、汎用シミュレーション法であるGeant4(ジアント)を用いて理論的に検討し、それに従った検出装置を設計した。
(2) 本経費の補助により、YAP (Ce)シンチレータと光センサーモジュールを組入れたフォトン検出器を8台と、これらを3次元的に移動できる架台を製作して信頼度を確認した。
(3) この検出器を用いて、首都大学東京(電子ライナック)において、人体模擬ファントムを使い、臨床と同じ条件で照射。データを解析した結果、設計通りの性能が出ていることを確認。
本科研費を獲得できたので、決定した仕様に基づきPEVカメラを製作した。また、理論的な予測に基づき、PEV法の有用性を立証、PEVカメラの仕様を決定できたので、国内学外学会で発表した。
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