2012 Fiscal Year Research-status Report
プラスチックシンチレーション光を用いた線量検証プログラムの開発
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24791300
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
隅田 伊織 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (10425431)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | プラスティックシンチレータ / 線量検証 / CCDカメラ / リアルタイム |
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| Research Abstract |
シンチレーション検出器（サイズ：30 cm x 30 cm x 1 cm）、CCDカメラを用い、4MV-X線による照射を行った。シンチレーション検出器を用いた線量検証システム構築を最終目標としたため、基礎実験としてシンチレーション検出器からの発光（青白色）を輝度値でデジタル抽出するアプリケーションを開発した。研究開始当初、市販のデジタルビデオカメラで発光の検出を試みたが、光量不足となった。また光量増幅目的で検出感度を上げたところ、画像サンプリングレートが低下し、使用不可と判断した。本研究はリアルタイム性を重視しているため、時間分解能の高い光検出が必要不可欠となる。そのため、市販のデジタルビデオカメラでは不十分であり、CCDカメラの採用に至った。これより、最低被写体照度が0.1 LUX以上で光量検出できるカメラが必要であることがわかった。
①ビーム出力の繰り返し再現性、②ビーム出力の直線性、③時間分解能の3項目について検討した。①および②ではビーム出力を1, 3, 5, 10, 20, 50 MUと変化させ、各出力で10回の計測を行った。リファレンスとして電離箱線量計を用いて同様の測定を行い、変動係数で評価した。電離箱線量計ではすべてのビーム出力範囲にわたり1%未満であった。シンチレーション検出器では5 MU以上で3%未満となった。②の直線性に関しては、1 MUを除くビーム出力範囲にわたりシンチレーション検出器では電離箱線量計と同等の直線性を示した。③の時間分解能に関しては、CCDカメラの撮像領域とCCDカメラとシンチレーション検出器との距離によってCCDカメラで検出できる1ピクセルサイズが変化する。ピクセルサイズが3.5mmを下回ると処理可能なフレーム速度が著しく低下した。（3.5mm/pixel以上では15fps）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シンチレーション検出器からの光検出として当初は光電子増倍管を予定していたが、CCDカメラの使用によって容易に光検出が可能となり、測定系の確立が予定よりも早く構築できた。また、映像信号をコンピュータで解析するシステム構築においても、これまで行ってきた画像処理に関する開発アプリケーションを改良することによって開発時間の短縮が図れた。したがって、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
シンチレーション検出器からの発光をCCDカメラで検出するまでの過程で、光が拡散、屈折、および減衰することが予想された。光の減衰以外の項目に関しては、光の拡散および屈折を近似的にガウス関数等でモデリングを行う必要があると判断する。昨年度に実施したシンチレーション検出器に対する前方1方向の単純な照射系をもとに、治療計画装置で得られる理想の線量分布と、シンチレーション検出器で得られる実測した光量分布との乖離を補正する必要がある。今年度はこの補正関数を明らかにし、強度変調放射線治療等の多方向からの照射法に対して、シンチレーション検出器を用いた線量分布検証システムの構築を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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Research Products
(1 results)
