空洞電離箱線量計における極性効果補正方法の評価および改善

• 研究課題/領域番号: 21K15835
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 京都医療科学大学
• 研究代表者: 霜村 康平 京都医療科学大学, 医療科学部, 講師 (10638274)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 極性効果 / 医療用リニアック / 標準計測法24 / 標準計測法12 / 空洞電離箱線量型 / 放射線治療 / 線量計測

研究開始時の研究の概要

放射線治療の成否に大きな影響を及ぼす放射線量の管理は，計測の方法を詳細に定めた日本医学物理学会が定めたJSMP12法にて吸収線量を計測することで実施されている．JSMP12法にて推奨される極性効果補正方法では空気の密度依存の影響を加味しておらず，極性効果補正に対する不確かさを過小評価している可能性がある．そのため，本研究では，現在使用している極性効果補正方法の不確かさを評価すると共に，空気密度に依存しない新たな極性効果補正方法を提示することである．

研究実績の概要

本研究は、空洞電離箱線量計から得られる電離電荷量を得るに必要な極性効果補正係数に対する空気密度の影響と空気密度の変化を考慮した新たな極性効果補正方法を提示することである。
2021年度は、空洞電離箱線量計の検出器部の空気密度を調整する密封箱を開発し、2022年度は、利用する医療用リニアックの経時的な出力変動を補正するために使用する空洞電離箱線量計の電離電荷量の空気密度による変動を抑えるために、遮熱の改善に取り組んだが、必要な精度が得られず、引き続き2023年度も遮熱の改善を実施した。結果、遮熱方法を確立し、医療用リニアックにおける出力変動のモニタリングを空洞電離箱線量計によって実施することが可能となった。そのため、JSMP12法に記載される高エネルギー電子線の線量計測に使用される平行平板型電離箱線量計(PTW Advanced Markus TN34045)の極性効果補正係数を、測定時の外気を基準に-5%から+5%まで空気密度を変化させ取得することに成功した。結果、極性効果補正係数は空気密度に高い相関にて比例関係であることがわかった。さらに、我々が考案した空気密度の影響を補正した極性効果補正係数算出式は、計測値と高い一致を示した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

空洞電離箱線量計の検出器部の空気密度を調整する密封箱を開発し、利用する医療用リニアックの経時的な出力変動を補正するために使用する空洞電離箱線量計の電離電荷量の空気密度による変動を抑えるために、遮熱を改善し極性効果補正係数の空気密度の影響を明らかにした。昨年度までに、複数の電離箱線量計の極性効果補正係数の空気密度による変化を明らかにする予定であったが、昨年度は、一種類のみとなった。2024年度に複数の線量計に対して評価を実施する。

今後の研究の推進方策

2024年度は、他の線量計でも極性効果補正係数と空気密度の関係を明らかにし、新たな極性効果補正係数算出式の精度を確認するとともに、現在利用されている極性効果補正係数に対する空気密度の変化による不確かさを明らかにする。そして、高エネルギー放射線治療の標準線量計測の不確かさへの影響を評価する。