高エネルギー荷電粒子線に対する生物影響評価のためのエネルギー付与の指標

Appropriate quantity of energy imparted by energetic heavy ion beams for biological dose estimation

津田 修一  ; 佐藤 達彦   ; 高橋 史明  ; 佐藤 大樹   ; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

Tsuda, Shuichi; Sato, Tatsuhiko; Takahashi, Fumiaki; Satoh, Daiki; Sasaki, Shinichi*; Namito, Yoshihito*; Iwase, Hiroshi*; Ban, Shuichi*; Takada, Masashi*

重粒子線に対する生物効果を評価するうえで、生体組織内のエネルギー付与分布は重要な情報である。本研究では重粒子の飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布(y分布)計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置(HIMAC)において、壁なし型の組織等価比例計数管(Wall-less TEPC)を用いた照射実験を行った。これまでに発表した炭素線等のデータに加えて、490MeV/uシリコン線に対するy分布を取得し、PHITSに組込まれた計算コードとの比較を行った。その結果、測定データは計算結果とほぼ一致し、計算モデルは、イオン種及びエネルギーの異なる種々のイオン種についてもエネルギー付与分布を再現できることが示された。また、線量平均のy値とLETを系統的に比較した結果、y分布の線量平均値は生物影響評価の指標として有用であることがわかった。

Deposit energy distribution in microscopic site is basic information for understanding of biological effects of energetic heavy ion beams. To estimate relative biological effectiveness, RBE, lineal energy, y, can be an appropriate physical index because it can treat each energy deposition by a single event of both incident primary heavy ions and secondary particles. In the present work, a wall-less tissue equivalent proportional counter, wall-less TEPC, has been used for the measurement of y distributions, yf(y), for 160 MeV H, 150 MeV/u He, 290 MeV/u C, 490 MeV/u Si and 500 MeV/u Ar ions. It is found, from the systematic results, that the calculated yf(y) and dose-averaged y (yD) agree fairly well with those measured. The results indicate that care should be taken in the difference between yD and LET when the values of RBE of energetic heavy ions are estimated.