粒子線治療におけるｉｎ　ｖｉｖｏ線量測定を目指した光ファイバ型小型線量計の開発

开发用于粒子束治疗体内剂量测量的紧凑型光纤剂量计

• 批准号: 17J05849
• 负责人: 平田 悠歩
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J05849/
• 关键词: 線量計; 光刺激蛍光体; 光ファイバー; 炭素線治療; 消光現象; 比エネルギー

本研究では、粒子線治療を行う際に体内に挿入し患部周辺の線量測定を行うための小型線量計の開発を行っている。小型線量計に採用している光刺激蛍光体は粒子線を照射した際、消光現象により感度が低下する。消光現象はエネルギー付与密度が増加したため局所的に光刺激蛍光体のトラップ中心が飽和したため発生したと考えられる。粒子線のエネルギー付与密度の評価に比エネルギーがある。消光現象の発生過程が局所的な飽和であれば、比エネルギーを計算することで消光現象の発生度合いを見積もることができる。Eu:BaFBr小型線量計に種々の粒子線を照射したときの発光効率変化を、比エネルギー計算により見積もった。比エネルギー計算のパラメーターである微小サンプリング球の大きさを150 nmとすることで実験値を再現することができた。前立腺がんの炭素線治療において尿道に小型線量計を挿入して使用することを想定して、小型線量計によりビームのアライメントエラーを検知できるか試験を行った。アライメントエラーはビームに対し垂直方向と平行方向に発生する可能性がある。まず、水槽内にEu:BaFBr小型線量計と電離箱を設置し、ビームに垂直な方向の線量計出力分布を測定した。Eu:BaFBr小型線量計の出力分布は電離箱と比較しても炭素線ビーム形状の変化はなく、ビームに対して垂直な方向のビームの位置変化を正確に観測できることが分かった。炭素線治療で用いられるスキャニング法では炭素線のエネルギーを変えて積層することでビームに平行な方向の線量分布を形成する。水槽の前に減速材を設置することでスキャニング法におけるエネルギー変化を模擬した。小型線量計の設置位置をビームに平行な方向に移動させると線量計出力が大きく変化した。この実験により小型線量計は炭素線治療におけるアライメントエラーを検知できることが示された。

在这项研究中，我们正在开发一个小剂量仪，用于将颗粒射线处理插入体内以测量受影响区域周围的剂量。小剂量计中使用的光刺激荧光体在用粒子射线照射时由于光静脉炎而降低。人们认为，由于基于能量的密度增加而发生了光蓄能现象，并且光刺激荧光的陷阱中心局部饱和。粒子射线的基于能量的密度有比率评估。如果光 - 蓄积现象的过程是局部饱和的，则可以通过计算比较能量来估算照明现象的发生程度。欧盟：通过辐照各种颗粒射线时，通过比较光发射效率来估计Bafbr Bafbr的小剂量计。可以通过设置显微镜球的大小来复制实验值，这是比较能量计算的参数，为150 nm。进行该测试是为了检测光束与小剂量计的比对误差，假设将小剂量计插入尿道中，以进行碳射线治疗前列腺癌。对齐误差可能在垂直且平行于光束。首先，在水族馆中安装了一个欧盟：小剂量仪和电离盒，并测量了垂直于光束的方向的剂量图输出分布。与电离盒相比，欧盟：Bafbr小剂量表的输出分布没有变化，并且发现它可以准确地观察到梁方向上梁的位置变化。在碳射线处理中使用的扫描方法中，通过改变碳射线的能量和层压层来形成平行于光束的剂量分布。通过在水族馆前安装减速材料，模拟了扫描方法中的能量变化。当小剂量计以平行于光束的方向移动时，剂量输出发生了很大变化。该实验表明，小剂量表可以检测到碳线处理中的对齐误差。

项目成果

Particle Dependence of Quenching Effect in an Optical-Fiber-Type Optically Stimulated Luminescence Dosimeter

光纤型光受激发光剂量计中猝灭效应的粒子依赖性

• 发表时间: 2017
• 期刊: Sensors and Materials
• 影响因子: 1.2
• 作者: ・Y. Hirata;K. Watanabe;S. Yoshihashi;A. Uritani;Y. Koba;N. Matsufuji;T. Yanagida;T. Toshito;K. Fukuda
• 通讯作者: K. Fukuda

放射線治療での患部周辺の線量評価に向けた光ファイバー型小型線量計の開発

开发紧凑型光纤剂量计，用于放射治疗期间受影响区域周围的剂量评估

• 发表时间: 2018
• 作者: ・Y. Hirata;K. Watanabe;S. Yoshihashi;A. Uritani;Y. Koba;N. Matsufuji;T. Yanagida;T. Toshito;K. Fukuda;平田悠歩，金子和樹，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章， 古場裕介，松藤成弘;平田悠歩，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘;平田悠歩，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘，加藤匠，河口範明，柳田健之;平田悠歩，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘，加藤匠，河口範明，柳田健之;平田悠歩，山﨑淳，渡辺賢一，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘
• 通讯作者: 平田悠歩，山﨑淳，渡辺賢一，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘

炭素線治療の安全評価を目的とした光刺激蛍光体を用いた光ファイバー型小型線量計の開発

开发使用光激发荧光粉的紧凑型光纤剂量计，用于碳离子治疗的安全性评估

• 发表时间: 2020
• 作者: ・Y. Hirata;K. Watanabe;S. Yoshihashi;A. Uritani;Y. Koba;N. Matsufuji;T. Yanagida;T. Toshito;K. Fukuda;平田悠歩，金子和樹，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章， 古場裕介，松藤成弘
• 通讯作者: 平田悠歩，金子和樹，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章， 古場裕介，松藤成弘

光刺激蛍光体を用いた光ファイバー型小型線量計のネオン線に対する基礎的な応答の評価

使用光激励荧光粉评估小型光纤剂量计对氖辐射的基本响应

• 发表时间: 2018
• 作者: ・Y. Hirata;K. Watanabe;S. Yoshihashi;A. Uritani;Y. Koba;N. Matsufuji;T. Yanagida;T. Toshito;K. Fukuda;平田悠歩，金子和樹，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章， 古場裕介，松藤成弘;平田悠歩，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘;平田悠歩，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘，加藤匠，河口範明，柳田健之
• 通讯作者: 平田悠歩，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘，加藤匠，河口範明，柳田健之

光ファイバー型小型線量計の炭素線治療における患部周辺線量評価に向けた応答評価

碳离子治疗中小型光纤剂量计对患部周围剂量的响应评价

• 发表时间: 2019
• 作者: ・Y. Hirata;K. Watanabe;S. Yoshihashi;A. Uritani;Y. Koba;N. Matsufuji;T. Yanagida;T. Toshito;K. Fukuda;平田悠歩，金子和樹，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章， 古場裕介，松藤成弘;平田悠歩，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘
• 通讯作者: 平田悠歩，渡辺賢一，山﨑淳，吉橋幸子，瓜谷章，古場裕介，松藤成弘