| Project/Area Number |
22K07644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | Siフォトダイオード / 半導体 / パルス計測 / 放射線治療 / LINAC / FFF / Dose per pulse (DPP) / Instantaneous dose rate / 小型線量率計 / フラットニングフィルターフリー(FFF) / dose per pulse (DPP) / フラットニングフィルターフリー / dose per pulse / instantaneous does rate / FLASH / 超高線量率照射 / 線量率計 |
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| Outline of Research at the Start |
放射線治療の分野においてFLASH(フラッシュ)と呼ばれる治療方法が次世代の革新的な医療技術として世界的に注目されている。人が認識できない瞬間的な時間で治療が終了するためフラッシュと呼ばれており、これにより癌治療に伴う副作用が従来の放射線治療よりも少なくなるとされている。しかし、このフラッシュ治療を安全に行うためには、線量率計と呼ばれる放射線検出器の実用化が急務となっており、本研究ではこのようなフラッシュ治療にも対応する新たな放射線治療用の線量率計開発を目的としている。これにより、患者の治療中何らかの要因によりフラッシュ効果が発現しなかった場合に起こりうる重大な被ばく障害を未然に防止する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a silicon photodiode (Si-PD), a semiconductor, was used as a radiation sensor, combined with a current-voltage amplifier using an operational amplifier, to develop a compact and cost-effective Si-PD dose rate meter. The device was designed to measure pulse radiation from medical radiation therapy equipment, quantify the dose per pulse (DPP), and calculate the instantaneous dose rate. As a demonstration experiment, the developed Si-PD dose rate meter successfully measured the DPP of the maximum dose rate (2400 MU/min) of a flattening filter-free (FFF) beam from a medical linear accelerator (LINAC) for radiation therapy and calculated the instantaneous dose rate (Gy/s).
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
半導体であるシリコンフォトダイオード（Si-PD）センサーのパルス計測に着目し、具体的なDPPと瞬時線量率の計測に成功した。これは、本研究においてはじめて実現された成果である。また、今後普及が期待される超高線量率照射FLASH治療における次世代型線量率計の実現可能性を示す重要な知見である。開発したSi-PD線量率計は、小型化が容易であり、低コストで製造できるため、２次元および３次元でのDPP計測や線量率分布の測定に適している。将来的には、超高線量率照射による患者の重大な被ばく障害を未然に防ぐ品質管理デバイスとしての貢献が期待される。
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