JP6663515B2 - 放射線量の測定方法 - Google Patents
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Description
好ましくは、前記変換材料が中性子活性化によって放出された放射線は、デジタルイメージプレートによって記録され、中性子強度分布を測定する。前記変換材料は天然金属銅シートを選択する。
さらに、線量計を用いて間接的な線量測定を行うこともできる。すなわち、線量計によって中性子およびガンマの総線量を測定して得られるステップは、線量計によって中性子とガンマ線との総線量を間接的に測定するステップである。
中性子捕捉療法システムに用いられる中性子とガンマ線との混合放射場の放射線量を測定する方法を本発明の好ましい実施例とする。当然、当業者に周知されるように、混合放射場は他の放射治療手段が発生する中性子とガンマ線との混合放射場であってもよいし、他の放射治療手段が発生する中性子と他の放射線との混合放射場であってもよい。したがって、本発明の1つの目的は、中性子および他の放射線が存在する混合放射場中の中性子線量を他の放射線の線量と分離し、中性子および他の放射線の平面線量を効果的に測定することができ、特に中性子およびガンマ線の平面線量を効果的に測定することができる方法を提供して、ビーム測定および治療計画の検証に適用され、治療品質を向上させることである。以下、まず、中性子捕捉療法について簡単に説明し、特にホウ素中性子捕捉療法について説明する。
図1に、線量計を混合放射場に設置する平面概略図を示す。混合放射場10に中性子とガンマ線とが混合した放射線が存在し、線量計30をキャリア20内に設置する。該キャリア20は様々な形状または材料で製造することができ、本実施例において30×30×30cm3のアクリル材料で製造される。当然、当業者には周知のように、キャリアは他の材料または形状で製造してもいい。本実施例においてフィルム線量計が選択され、混合放射場の線量に対して二次元平面線量測定を行うために用いられる。当然で、当業者には周知のように、線量計は中性子とガンマ線との総線量を測定できるいずれかの線量計であってもよく、例えば、線量計は熱光線量計、アラニン線量計およびゲル線量計から選択される1つである。熱光線量計またはアラニン線量計を選択する場合、複数の単一線量計で平面を構成することができ、それにより、中性子の2次元平面線量を解析することができ、ゲル線量計を選択する場合、中性子の3次元線量を解析することができる。したがって、選択する線量計は、単一点線量計、平面線量計、または3次元線量計に限定されず、かつ測定された線量は、2次元平面線量または3次元線量の測定に限定されない。
放射線染色フィルム(フィルム線量計)は、特殊な化学分子を利用して被測定の放射線と作用し、該化学分子に鍵切断等エネルギーレベルの変化を発生させ、その後に重合反応または他の色可変反応を発生させ、フィルムの外観が観察可能な色変化を発生させることを概論できる。変色の程度によって、被測定の放射線の線量を推定することができる。図6に示すとおり、現在で臨床に広く使用されている放射線染色フィルムは、米国ISP社製のExternal Beam Therapy 2 (EBT2) GAFCHROMIC(R)フィルム30であり、これは下から上の順に、基層31と、基層31に接続された作用層32と、作用層32に接続された表面層33と、表面層33に接続された接着層34と、接着層34に接続された最上層50とを含む。EBT2フィルム30の構造およびその組成比は、表1に示すとおりである。
Dγ:フィルム線量計のガンマ線吸収線量(単位:Gy)
Dn:フィルム線量計の中性子吸収線量(単位:Gy)
hγ’(D):吸収線量および光学濃度の微分補正関数
REn:フィルム光学濃度における中性子の生物学的効果比
Dγ−Eq:フィルム線量計のガンマ線吸収線量と中性子吸収線量との和(単位:Gy)
したがって、フィルム線量計の線量応答関数hγ’(D)に基づいて、フィルム線量計上の応答ODを加重総線量Dγ−Eqに変換し、REnが既に基準値を与えられ、または上記の計算から得られる前提で、中性子線量を解析すると、線量計中のガンマ線吸収線量および中性子吸収線量を解析することができる。
1、中性子強度分布を解析するステップ
中性子に作用する断面が大きい金属箔を変換材料とし、中性子と物質との採用にその独自の断面(作用確率)があり、この断面がエネルギーに関連しているため、この部分は関心のある中性子エネルギーおよび実用性に応じて、選択しようとする変換材料を決定する。変換材料は、中性子によって活性化され、崩壊によって放出された放射は、デジタルイメージングプレート((imaging plate)または他の感光材料を用いてそれを記録することができ、この方式はホウ素中性子捕捉療法の混合放射場に伴うガンマ線による影響を完全に排除することができる。デジタルイメージングプレート(または他の感光材料)を用いてフィルムと同じサイズの中性子活性化変換材料に合わせ、線量計の中性子線量の相対分布を測定することができる。
モンテカルロ法は、現在、照射ターゲット内の3次元空間粒子の衝突軌道およびエネルギー分布を正確にシミュレートするツールであり、モンテカルロ計算では、フィルム各層の化学元素の比率および幾何学的構造を詳しくシミュレートする必要があり、これはフィルムメーカーによって提供することができる。本実施例において、上記使用するEBT2フィルム30の元素比率および幾何学的構造をコンピュータプログラムに入力してシミュレートし、フィルム30の中央領域Zにおける中性子線量を算出することができる。
本実施例で言い及ぼしたREn値は、上記Hsiaoらの文献に記載されたREn値またはその計算方法により、表2に示すとおり、参照とする。
Da:材料aの吸収線量(単位:Gy)
Db:材料bの吸収線量(単位:Gy)
Φ:中性子フラックス(単位:neutrons/cm2)
Fna:材料aのカーマ係数
Fnb:材料bのカーマ係数
以上は、当業者が本発明を理解しやすいために、本発明の説明性の具体的な実施方式について説明したが、本発明は具体的な実施方式の範囲に限定されるものではないことを理解されたく、当業者であれば、様々な変更は添付の特許請求の範囲に限定かつ確定された本発明の精神および範囲内にあると、これらの変更は、当然で、本発明の保護範囲内に属するべきである。
Claims (9)
- 中性子とガンマ線との混合放射場に対して、
線量計によって中性子とガンマ線との総線量を測定して得られるステップと、
中性子線量を解析するステップと、を含み、
中性子線量を解析するステップは、線量計の中央領域の中性子線量を計算して得られるステップと、線量計の光学濃度における中性子の生物学的効果比により線量計が中性子に対する検出効率を補正するステップと、中性子強度分布を解析するステップと、を含み、
中性子線量を解析するステップにおいて、線量計の中央領域の中性子線量を得て、線量計の光学濃度における中性子の生物学的効果比により、線量計が中性子の検出効率を補正した後に、線量計の中性子強度分布を乗じることで、線量計中の中性子線量を解析できることを特徴とする、
放射線量の測定方法。 - 線量計は、フィルム線量計、熱光線量計、アラニン線量計およびゲル線量計から選択される1つであることを特徴とする、
請求項1に記載の放射線量の測定方法。 - 線量計の中央領域における中性子線量は、モンテカルロ法により計算して得られることを特徴とする、
請求項1に記載の放射線量の測定方法。 - 変換材料を放射線照射することによって中性子強度分布を得ることを特徴とする、
請求項1に記載の放射線量の測定方法。 - 前記変換材料の中性子活性化によって放出された放射をデジタルイメージングプレートで記録して中性子強度分布を測定することを特徴とする、
請求項4に記載の放射線量の測定方法。 - 前記変換材料は、天然の金属銅シートであることを特徴とする、
請求項5に記載の放射線量の測定方法。 - 前記放射線量の測定方法は、中性子捕捉療法に用いられる中性子とガンマ線との混合放射場に対することを特徴とする、
請求項1−6のいずれか1項に記載の放射線量の測定方法。 - 線量計によって中性子とガンマ線との総線量を計算するステップは、線量計によって中性子とガンマ線との総線量を間接的に測定するステップであることを特徴とする、
請求項1−6のいずれか1項に記載の放射線量の測定方法。 - 前記線量計は、中性子とガンマ線との混合放射場の平面2次元線量または3次元線量を測定することを特徴とする、
請求項1−6のいずれか1項に記載の放射線量の測定方法。
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