研究課題
基盤研究(C)
高エネルギーX線を体外から照射して癌治療を行う場合、治療時に投与線量の体内での分布をリアルタイムに知る方法はない。申請者達は新たに陽電子発生を利用するPEV(ペブ)法を提案した。本研究はそのPEV法の実証研究である。研究成果を以下に総括する。(1)高エネルギーX線は多数の光子(フォトン)の集合である。その光子は体内で電子・陽電子対を生成する。その生成点の分布は照射領域に対応していると考え、理論的な計算で確認した。Geant4シミュレーション法による理論計算によれば、多数の電子・陽電子対が生成され、生成された陽電子は体内で電子と結合、線量投与領域内で消滅して、それぞれ2本の消滅γ線を放出する。(2)理論的には、消滅γ線の発生点分布を知ることで、線量投与領域を測定できる。(3)放射線治療室には極めて高い光子などのバックグランドが存在する。しかし、高速の無機結晶シンチレーション(YAP(Ce))センサーを製作して、テレスコープ法により、この消滅γ線を検出できた。(4)コリメータを使用して測定視野を限定すれば、1mm程度の位置分解能でX線照射領域の測定が可能であった。測定した計数値は照射したX線のMU値に比例しており、計測により投与線量を評価できる。(5)本研究の結果、申請者達が提案したPEV法により、X線照射時にリアルタイムで線量投与領域の監視が可能であると結論できた。本研究により得られた、PEV法によるX線照射時のリアルタイムな線量投与領域の監視は、世界的にみて未到達の段階にある。100台程度のセンサーより成立つ検出器(PEVカメラ)を製作して、成果を臨床利用する段階へ進むべきである。臨床実用が可能になれば、PEVカメラからの信号はリアルタイムに処理され監視モニターに表示され、治療医は照射しながら確認できるので、誤照射の回避も可能になる。
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