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現在行われているホウ素中性子捕捉療法では、患者の血中ホウ素濃度と治療中に測定した中性子束密度を用い、事前に行った実験や計算をもとに吸収線量を推測しているので、我々の研究グループでは、治療中にリアルタイムで吸収線量を直接評価できるPG-SPECT(Prompt Gamma-ray Single Photon Emission Computed Tomography)システムを提案し、その開発に取り組んでいる。
PG-SPECTコリメータシステムのパラメータは、3つの独立した変数(コリメータ直径、コリメータ長さ、検出器マトリックスの数)であるため、パラメータを実験により決定するのは困難である。また、計算をもちいた場合でも、3つのパラメータを同時に決定するのは困難なので、計算を簡略化するために、SPECTのコリメータ性能を表す指標として最も使用されるFWHM(Full Width at Half Maximum)を用い、3つの独立変数の内1つを従属変数と見なして、見かけ上の独立変数を2つとして検討を行った。
一方、PG-SPECTのコリメータシステムは通常のコリメータシステムとは異なり、バックグラウンド放射線(主に中性子線及びγ線)が多量に存在する場所で測定を行うので、まず最初に、この環境で使用できる検出器について検討を行った。その結果、BGOシンチレーション検出器が最も適した検出器であるという結論に至った。
次に、PG-SPECTの性能を評価するために、バックグラウンド放射線の影響を考慮した最適指数を提案し、パラメータの最適化を行った。その結果、PG-SPECTシステムにおける最適な検出器マトリックスの数は32×32であり、最適なコリメータ直径は5.6mm、コリメータ長さは351mmであることがわかった。
今後は、検討結果をもとに試作機を作成し、計算の確認を行う予定である。
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