Development of In vivo dosimetry technique for radiotherapy in consideration of liner energy transfer

考虑线性能量转移的放射治疗体内剂量测定技术的发展

• 批准号: 21K15796
• 负责人: 松本 真之介
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University (2022)National Institutes for Quantum Science and Technology (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15796/
• 关键词: 重粒子線治療; 放射線計測; インビボ測定; インビボ線量測定; 半導体検出機; 線量測定

今年度は研究計画中に記載のある、①高LET放射線に対する小型Si線量計の特性評価について、” 小型Si線量計の損傷特性の評価”を実施した。方法及び結果の概要は以下の通り。【方法】重粒子線のイオン種は、量子科学技術研究開発機構においてマルチイオン治療に利用を検討している、炭素イオン、酸素イオン及びネオンイオンを用いた。それぞれのイオン線に対する線量計の損傷のLET依存性を評価するために、炭素イオン線、酸素イオン線、及びネオンイオン線を用いて照射した。それぞれのイオン種及び粒子エネルギーにおいて、平行平板型線量計を用いて1Gyを照射するようにモニタユニットを調整した。損傷特性の評価のために1Gy×100照射で合計100Gyの照射を実施した。線量計の特性から遮光が必要であり、遮光の容易さから空気中測定を実施した。測定システムは小型球形シリコン半導体線量計と電位系の組合せで構成した。当該線量測定システムを用いた場合の測定量は電荷量である。したがって、事前の校正によって電荷量から吸収線量への変換係数[Gy/nC]を得て、測定で得られた電荷量に校正係数を乗じて吸収線量を算出した。評価する照射と同じLETのイオン線で校正した測定線量と、最も低いLETのイオン線で校正した測定線量をそれぞれ取得した。【結果】重要な結果として次の3点が明らかとなった。①電離量の絶対値が大きければ大きい程、損傷の度合いが大きいこと。②LET値が大きければ大きい程、損傷の度合いが大きいこと。③損傷度合いの粒子依存性は見られるものの、その特性を特徴付ける物理量が不明であること。このことから、放射線種毎であれば、線量計の損傷度合いは電離量の絶対値でグルーピングが可能である可能性が示唆された。これにより、当該線量測定システムのGy読出しの実行可能性が高まった。

This year's research project describes the following: (1) Evaluation of characteristics of small Si dosimeters for high LET radiation, and "Evaluation of damage characteristics of small Si dosimeters." A summary of the methods and results is provided below. [Methods] The use of heavy particle lines in medical treatment at quantum science and technology research and development institutions was discussed, and carbon, acid and titanium were used. The LET-dependent evaluation of the damage caused by the radiation is carried out in the following ways: carbon radiation, acid radiation, and radiation. All kinds of radiation and particle generation are regulated by 1Gy irradiation of parallel plate type radiation meters. The evaluation of damage characteristics was carried out for 1Gy×100 irradiation and a total of 100Gy irradiation. The characteristics of the linear meter range from shading to necessity, shading to ease, and measurement in air. Determination of the composition of the potential system of a small spherical semiconductor line meter When the line measurement is used, the amount of charge is measured. The correction coefficient [Gy/nC] of the amount of electric charge obtained in advance is calculated. Evaluation of the same LET's line of calibration and measurement of the minimum LET's line of calibration [Results] Important results 1. The ionization amount is equal to the maximum value, and the damage degree is equal to the maximum value. 2 LET value is large, damage is large, damage is large. 3. The particle dependence of the damage combination is not clear. The probability of radiation damage is shown in the absolute value of ionization. The probability of implementation of this measurement is high.