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ゲル線量計を用いた粒子線治療モンテカルロシミュレーションの精度検証

Accuracy check of Monte Carlo simulation in particle therapy using gel dosimeters

古田 琢哉

Furuta, Takuya

放射線感受性のある化学物質を含む水溶液をゲル化させたゲル線量計は、照射放射線による線量分布を三次元で測定できるツールである。このゲル線量計を用いて、粒子線治療に即した状況での生体物質中での線量分布を実測した研究について解説する。この研究では実測結果を粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いたシミュレーションの結果と比較検証することで、現状の粒子線治療モンテカルロシミュレーションの精度を調べた。不均質な生体物質中を通過することで形成された実測の複雑な飛程端形状を2mm程度の違いの範囲でシミュレーションが十分再現することが示された。また、ゲル線量計が三次元の線量分布を可視化できる優れたツールであり、現状の計算シミュレーションの精度検証の他、将来的に治療ビームの品質保証等の用途に使用できる可能性が分かった。

Gel dosimeters are gelated aqueous solutions of radiosensitive substances and useful tools to visualize three-dimensional dose distribution of radiations. A study which uses gel dosimeters to quantify the dose distribution in biological samples is explained. In this study, the measured distribution was compared with the simulation result of PHITS to check the accuracy of Monte Carlo simulation in particle therapy situations. The comparison shows that the measured complex distal edge structure of the dose distribution reflecting the particle transport in inhomogeneous biological sample was reproduced by simulation with a precision of 2 mm difference. The result also shows that gel dosimeters are powerful tools to visualize three-dimensional dose distribution and have potential to be used for various purposes such as quality assurance of treatment beams as well as accuracy check of simulations.

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