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本研究では、IVRの術中にリアルタイムに被曝線量測定を行うことを目的として、有機フォトダイオードを用いた新しいX線検出器の開発・評価を行った。本検出器の特徴は、目的を実現するためにX線透視装置に対して透明かつ十分な信号出力が得られるものであるということである。
試作検出器はX線検出素子・極薄フレキ基板・データ収集装置からなる。X線検出素子として有機フォトダイオードを10 mm×10 mm×1mmのプラスシックシンチレータ上に直接作成を行ったものを開発した。シンチレータ上にIZO電極をスパッタリングで作成した後、P3HT(p)とPCBM(n)の混合物をスピンコート塗布、最後にAl電極を真空蒸着で作成した。極薄フレキ基板は長さ35cm、全体の厚さは50μm以下であり、伸縮性・透過性ともに十分なものである。1枚の極薄フレキ基板上に3個の素子が取り付け可能である。電極の接着は透過性の高いカーボンペーストを使用して行った。検出素子からの電流は、極薄フレキ基板で信号をX線視野外まで引き出し、IVアンプで増幅後、データ収集用DAQ装置(NI USB-6351)で記録を行った。
はじめに臨床用X線透視装置を用いて透過性の評価を行った。ファントム上に試作検出器を置き透視画像を取得し、その視認性で評価を行った。透視画像上では、ほとんど視認することが不可能であり、十分な透過性が得られることが示された。続いて小動物用CTを用いて検出器の性能評価を行った。各検出素子の個体差は観測されたものの、補正を行うことで管電流やX線の実効エネルギーとの良好な相関関係を得ることに成功した。また、X線の照射方向に対する検出器の出力依存性も少なく、非常に良好な結果が得られたといえる。
本研究では、IVR用リアルタイム線量測定システムの試作検出器の試作・評価を行うことで、提案する手法の有用性を示すことに成功した。
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