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シンチレータ板、CCDカメラ、並進式楔形レンジシフタWRS、を用いて、深部線量分布を測定するレンジ走査式ディスタル形状位置検出器を製作した。筑波大学陽子線医学利用研究センターの照射室2において、陽子ビームによる基礎データ収集と解析を行った。ビームライン上の線量モニタM2の電荷、アイソセンター位置のリファレンス線量計M3の電荷、その直下流のシンチレータ板SciCCD上の画像を同時計測する方法で、SciCCDとM3による深部線量分布を比較し、ディスタル端から20mmまでの範囲内で、ブラッグピークで最大約15%の高LET領域における光量減少効果(クエンチング効果)を確認した。この効果は50mm幅の拡大ブラッグピーク(SOBP)及びボーラス/コリメータ着用の治療照射における深部線量分布においても、同様に認められた。ボーラス/コリメータを使用した場合について、SciCCDとM3、及び、治療計画時のペンシルビーム・アルゴリズム(PBA)による線量計算による深部線量分布を比較し、細部における相違を示した。その相違の高精度の定量評価には、クエンチング効果の適正な補正法と精密な位置の整合性の評価が重要であることを示した。また、WRSの自動制御によるデータ収集の高速化により、様々な形状の照射野に対する3次元線量分布のデータベース化が、精度向上と実用化のために重要であることも示した。この研究に関連した成果として、シンチレータ板とCCDカメラの応用で、陽子線治療用ガントリーに対するアイソセンター確認システムの開発により、従来の方法と同程度の±0.1mmの精度でアイソセンターの位置決定ができ、測定時間を従来の1/4の30分程度に短縮する結果を示した。
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