小児の陽子線全脳全脊髄照射における標的外線量のポリマーゲル線量計を用いた評価

本研究の4年目である2022年度は、ポリマーゲル線量計N-vinylpyrrolidone-based polymer gel (VIPET)の測定精度向上に関する研究を行った。線量測定は、照射後のVIPETのMR画像を取得し、横緩和時間（T2）の逆数であるR2を線量に変換することで行う。前年度までに、陽子線の局所的なエネルギー付与（線エネルギー付与、LET）が大きくなる下流側において、応答が低くなっていることが確認されていた。特にLETの変化が大きいビーム下流側では、LET依存性のため正確な線量測定が困難になる可能性があり、LETに対する応答補正を行うためモンテカルロシミュレーションにより詳細なLET分布を算出し、R2応答の低下とLETの関係を調べた。2022年度は、LETに対する応答の補正をより正確に行うため、さらに広範囲でのLETに対する応答特性について調査し、測定精度向上を図った。特に、LETが大きい領域での応答についてデータを取得するため、炭素線を用いた。炭素線は、陽子線照射時の標的内のLETが高くなるビーム下流側から飛程終端の高いLET領域を再現でき、さらに陽子線では実現できない高いLETのデータも取得可能である。本研究で問題となっているR2の応答低下が起きているLET領域について取得できるような炭素線の条件で照射を行い、MR画像を取得した。モンテカルロシミュレーションで照射した炭素線を再現し、得られた詳細なLET分布からR2応答の低下とLETの関係からLET依存性補正式を得た。

本研究の4年目である2022年度は、ポリマーゲル線量計N-vinylpyrrolidone-based polymer gel (VIPET)の測定精度向上に関する研究を行った。線量測定は、照射後のVIPETのMR画像を取得し、横緩和時間（T2）の逆数であるR2を線量に変換することで行う。前年度までに、陽子線の局所的なエネルギー付与（線エネルギー付与、LET）が大きくなる下流側において、応答が低くなっていることが確認されていた。特にLETの変化が大きいビーム下流側では、LET依存性のため正確な線量測定が困難になる可能性があり、LETに対する応答補正を行うためモンテカルロシミュレーションにより詳細なLET分布を算出し、R2応答の低下とLETの関係を調べた。2022年度は、LETに対する応答の補正をより正確に行うため、さらに広範囲でのLETに対する応答特性について調査し、測定精度向上を図った。特に、LETが大きい領域での応答についてデータを取得するため、炭素線を用いた。炭素線は、陽子線照射時の標的内のLETが高くなるビーム下流側から飛程終端の高いLET領域を再現でき、さらに陽子線では実現できない高いLETのデータも取得可能である。本研究で問題となっているR2の応答低下が起きているLET領域について取得できるような炭素線の条件で照射を行い、MR画像を取得した。モンテカルロシミュレーションで照射した炭素線を再現し、得られた詳細なLET分布からR2応答の低下とLETの関係からLET依存性補正式を得た。