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陽子線ビームオンラインPETシステムの開発

陽子線照射中および直後にPET(ポジトロン断層画像)を撮ると、陽子線が照射された位置が画像化できます(下左側図)。右側の陽子線の計画線量分布図と比べると、計画と同じ位置に照射されていることがわかります。

理論

陽子線を照射すると、照射された陽子が患者体内の原子核と核反応を起こし、ポジトロン放出核が生成されます。ポジトロン放出核から出た消滅ガンマ線をPETカメラで撮像すると、左のような画像が得られます。

応用1

体内で生成されるポジトロン放出核の半減期は極めて短いため、照射室内に専用のPETカメラを設置します。それにより、照射中に陽子線ビームの位置確認ができます。つまり、位置ずれを検出できますので、位置の補正が直ちにでき、高精度の陽子線照射が可能となります。

応用2

腫瘍が縮小したりすると、体内の陽子線の分布が変わってきます。これにより、当てたくない臓器などに高い線量の陽子線が当たったり、腫瘍の線量が不足したりするおそれがあります。このモニタリングが可能となりますので、直ちに治療計画の変更ができます。

応用3

体内の解剖に応じたポジトロン放出核の核種やその生成率がわかるようになると、この画像を陽子線の線量分布(生体内線量測定)として利用できる可能性があります。

陽子線ビームオンラインPETシステムの開発

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