Development of a novel real-time in vivo dosimetry system for highly accurate stereotactic body radiation therapy

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本研究の目的は、体幹部定位放射線治療（SBRT）に臨床応用できる、光ファイバー型リアルタイムインビボ線量測定システムを開発することである。この線量測定システムを用いたリアルタイム測定により、究極の適応放射線治療を実現する。重篤な副作用を低減するとともに、SBRTの治療精度を高めることで治療成績の向上に貢献する。つまり、安全にこれまでよりも高線量を照射することが可能になる。臨床応用が可能なリアルタイムインビボ線量計の開発により、重篤な副作用を懸念して根治線量を照射できなかった症例に対する根治照射の可能性を拓く。昨年度までの研究で、BaFBr:Euを検出素子に用いる場合、不均質物質中の測定におけるエネルギースペクトルの変化の影響を強く受けることが分かった。この要因は、BaFBr:Euの実効原子番号が人体（水）に比べて高いためである。そこで、今年度は、KCl:EuおよびKClBr:Euのより人体に近い実効原子番号を有する検出素子を用いて開発した線量測定システムでの検討を行った。新しい線量測定システムでは、不均質物質中での測定精度は概ね改善したが、従来の素子（BaFBr:Eu）に比べるとKCl:EuおよびKClBr:Euは発光量が少ないために、低線量領域ではSN比が悪化した。これを改善するために、Eu濃度を調整することによる検出素子の改良および蛍光体の蓄積線量を読み取るための刺激レーザー、蛍光信号を読み取る光電子増倍管などの読み取りシステムの変更などを繰り返し行った。