• 検索結果がありません。

Japanese Sooiety Society of Radiological Radiologioal Teohnology Technology 一 水吸収線量校正定数に基づく高エネルギー光子および電子線の線量測定 a ( 荒木 ) 723 水吸収線量校正定数に基づく高エネルギー 電子線の線量

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "Japanese Sooiety Society of Radiological Radiologioal Teohnology Technology 一 水吸収線量校正定数に基づく高エネルギー光子および電子線の線量測定 a ( 荒木 ) 723 水吸収線量校正定数に基づく高エネルギー 電子線の線量"

Copied!
10
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

水 吸 収線量 校正定 数に基づ く高エネル ギ

光子 お よ び 電 子線の線 量 測 定a(荒 木 ) 723

水 吸 収 線

定 数

ネ ル

光 子

お よ

       

電 子

量 測 定

a 熊 本 大 学 医

療 技術 短期

大 学 部

          荒木

次男

は じめ に

  米 国 医 学 物 理 学 会American  Association of Physicists

in Medicine (AAPM )Task Group  51 (TG

−51

)と国 際 原

子 力 機 関lnternarional Atomic  Energy  Agent (IAEA )

高エ ネル ギ

光 子と電 子 線 を用い た外 部 照 射の 線 量測 定に対 する新 しい プロ トコ ル を そ れ ぞ れ

1999 年

と2000 年に出版 し た1

2)

, 2001 年に は国際 放 射

線 単 位 測 定委 員 会 lnternational 

Commission

 on  Radia

tion and  Measurements (ICRU )が

水 の 吸 収 線 量 校正 定 数に基づ く高エ ル ギ

光 子の線量 測定につ い て出 版 し た3)

AAPM  TG

5 1プロ コ ル1)とIAEA  Techni

cal Report Series No

398 (IAEA  TRS

398)プロ トコ ル2) にお ける理 論 式 と線量 測定の手 順 は

Co

に対 する水

の 吸 収線量校正定 数の

・使 用とユ

ム に

対する線 質 変 換係 数(

beam

 quality conversion  factor)

kcに 基づい てい る

従 来の 日本 医 学 放 射線学 会物理部 会に よ るJARP プロ トコ ル 1986 4)

, 米 国 医 学 物理学会

に よ るAAPM  Task Group  21 (AAPM  

TG −2D

プロ トコ ル 5}

国 際 原 子 力 機 関 よ るIAEA  Technical Report Se

ries No

277

IAEA

 

TRS −277

プロ トコ ル 6)

バ ル ト照射 線 量 校正定 数从

あ るい は空 気カ

正定 数 NK の 使 用に基づ い てい る

これ らの プロ トコ ル は

基 本 的にNxや

Nk・

から 電 離 箱 内の 空気 質量’n。i,を 評 価 す る こ と が 要求 さ れる

それ か ら

ム に対 す る水吸収 線 量 D

がBragg

Gray の 空 洞理論 に基づい て 決め ら れ る

 

AAPM  TG

51 , IAEA  TRS

398お よ びiCRU  64は

Huq7 )ら が 述べ て い る ように

次 標 準に基づ く

£

°

と keの

入に よっ て

簡 便で精 度の高い 線量 評 価 体 系 を 構 築 し てい る

こ の理由は 水 吸 収 線量 に よ る 標 準で は直 接 的に水吸 収 線 量 が 評 価 され る た め

照射 線量や 空 気 カ

マ に基づ く 標 準に比べ 強 固 な

一・

次 標 準とな る

さ らに, kQの 導入は後述の よ うに線 量 評 価 に伴 う 不 確 定 度を減 少 す る傾向にある

  AAPM  TG

5 1は

従来 の線 量 測 定 プロ トコ ル とい く つ かの点で 異 なる

た と え ば

光 子 ビ

ム の 線 質は, 亅

ARP

とAAPM  TG

21で用い ら れてい る 公 称 加 速 電 圧 (MV )

ある い はIAEA  TRS

277 で 用 い ら れ てい る深 さ20cm と10crnに お ける組 織 フ ァ ン トム 量 比tissue

phantom  ratio の 比(TPR  

18

)の代わ りに

深 部 量 百分 率

percentage

 depth

dose (PDD )に基づい て決め ら れ る

す な わ ち

AAPM  TG

5 tの 線 質はPDD (10 >

,によっ て 定 義 され る

PDD (10 )

rは

線 源 表 面 問 距 離source

surface ・distance (SSD )100cm で の水ファ ン トム表 面に お け る 照射野 10× 10cm2

深 さ10cm でのPDD の光 子 成 分 (photon component )を 表 す

す なわち

 PDD (10 )

は加 速 器ヘ ッ ド か らの 電子線 成 分 (etectron  conta

mination )を除 去 し た深 部量 百 分率で ある

線 量 測定

,SSD

あ るい は線 源 回 転 軸 問 距離source

axis  

dis−

tance (SAD )の ど ち ら かで セ ッ トア ッ プさ れ る

 SSD セ ッ トァ ップで は フ ァ ン トム表 面で SAD セ ッ トア ッ プで は検 出 器位置で

それ ぞ れ 定 義 され た照 射 野 10x10cm2 で 線量測 定 さ れ る

線 量 校 正に対 する深 さ (基 準 深 )は 水 フ ァ ン トム の 10cm 深で ある

 

電子線で は

AAPM  TG

5 1とIAEA  TRS

−398

お け る線質 (beam  

quality

50

% 線 量 深R5nに よっ て定 義さ れ

従 来の プロ トコ ル に用い ら れてい る 平 均 入 射エ ネ ル ギ

Eo

と異なる

 Rsoは

 SSD =100cm

フ ァ ン トム 表面

で の 照 射 野10× 10cm2 以 上 (AAPM  TG

51 は Rs[)>8

5cm

 IAEA  TRS

398 で はRso> 7cm で20×20cn12 以 上)の ビ

ム に おい て得 られ る

測定は

Rsoか ら与 え ら れ た 基 準 深d

ef = O

6R5

−0

」 (cm )におい て 行 わ れ る

従 来の プロ トコ ル は

電 離量 ピ

クを黜 1

1

i

あるい は線量 ピ

ク 深Rionを使用 して い る

基 準深d

。rは

10MeV 以下 の電 子 線で はdmuxに 非 常に近い が

高エ ル ギ

で はdm

xよ り 深 くなる

  AAPM  TG

51 IABA  TRS

398 に お け る 阻」

ヒ能比 は

ICRU37R >

1

ヒ能 か ら計 算 され て

くに

電 子 線で はモ ン テ カル ロ 計 算か ら得 ら れ た臨床 ビ

ム に

近い 電 子 線エ ネ ル ギ

ス ペ ク ト ル を用 い て ICRU37 の 阻 止 能か ら計 算 さ れ てい る9〕

ま た

い くつ かの 円筒電 離 箱 に使 用さ れ て い るア ル ミニ ウ ム 中 心 電 2002 {

F6

(2)

甦 日本 放 射 線 技 術学会雑 誌 極に対す る補正 も考 慮 され て い る10)

さ ら に

こ れ ら の プロ コ ル は

kQ

の使 用に よっ て

線 質に依 存する阻 止 能 比や各 補 正 係 数が キャ ンセル さ れ る傾向にある た め

各値の精 度 よ りは む しろ比が 重要と な る

し た が っ て

各値の 不 確 定 度に伴う 線 量評 価の全 不確 定度 を 小 さ くで きる1]〕

の 上

実 際の光 子 線 量 測 定で は

kQの 使に よっ て 従 来の プロ トコ ル に比べ 吸 収 線 の算出が非 常 に 簡 便 にな る

電子 線に お い て は

AAPM  TG

51で 電 子 線 質係 数

R5  と光 子

電 子 線 質変換係   

f

此。、

1

勾 配 補正係 数P

畠,

そ して基 準 深での 深 部 量百 分率 PDD (d

er)が 必 要 とな る

.一

 IAEA TRS

398で はAAPM  

TG −

51で の

k

Rsuk

iに代わっ て kc)が 用い ら れる

 以下 にAAPM  TG

51とIAEA  TRS

398プ ロ コ ル の 概要お よ び線 質変 換 係 数

従 来の プロ トコ ル との整 合 性な どにつ い て 詳 述 する

1 .

新し い 吸 収 線 量測定 プ囗 トコ ル 1

1 

AAPM

 

TG −

5t コ ル 1)   AAPMTG

51に お い て 線 質

Q

の光子に対する水の 吸収 線量D 窯は

次 式に よっ 与 え られ る

09

Mgk2N9

f

° ・

一 …・

…………一 …・

………

(1) こ こで

MQ は測 定 電 荷で

 M (FM 。

wρ rpPi

P

1

Pp

1か ら な る

M

は測 定 点 (電離 箱の空洞中心 :幾 何 学 的 中 心) で の 補 正 を 含 ま ない 指 示 値で あ る

PTPは標 準 大 気 状 態 (22

°

C

1気 圧 )に対す る大 気 (温 度, 気 圧)補正係 数 である

Pi

nは イ オン再 結 合 損 失 補 正 係 数

 P。Le。は電 位 計に対 する補正係 数 (電 位 計 と電 離 箱が

体 で校正 さ れ る場 合はP

le

i

0 )で

 Pps1は性 効 果に対 する補 正 係 数で あ る

,ke

は 線質 変 換 係 数で

ム (

2

)と水 吸 収 線量校正定数が 適 用 さ れ て い る ビ

ム線 質(通 常は fi〔’Co7 線 ) との 水 吸 収 線 墨 校 正 定 数の 比か ら 次式で与えら れ る

 

ε

………・

…………・

……・

……一

(2 ) kc・は電 離 箱 線 量 計に依 存 する係 数で もある

1

次 標 準 校正機関か ら得 ら れ た標 準 大 気 状 態で の コバ ル ト に対す る水吸 収 線 量 校 正 定 数で ある

 

電子 線で は

基準 深d

c「に お ける水 吸 収 線量 は次 で与え ら れ る

D9

d.

・ 酵

9

。1κ

fD

…………・

…・

……

(3 ) こ こ で Me は電離 箱の 空洞 中 心がd

1

に位 置 する場 合 の測 定 電 荷である

.瑶

は勾配 補 正 係 数で

円 筒 電 離 箱 の 測 定 点で の 電 離 量の 傾 きに依 存 する

は基 準の 電 子 線エ ル ギ

g

1こ こ RSCF7

5cm

対 す 吸収線 量 変 換 係 数 N

1

任 意 子 線エ ネル ギ

Q

に対 するN9

vに変 換す る た め の電 子 線 質 変 換 係 数で あ る

k

1は

をN

1に変換す る光 子

電 子 線 質 変 換 係 数で あ る

こ こ で

PRP9

 k

Ns,, k

1は

電子線に お ける基 準 深で の

kQ

に等 しい

 AAPM  TG

5]で は

電 子 線エ ル ギ

がR5。く2

6cm (≦6MeV )で平行平板形 電 離 箱を推 奨 し てい る が

R5・く4

3cm (

10MeV )で も月三行 平 板 形 電 離 箱の使 用 が 望 ま しい とし てい る

1−2

 

1AEA

 

TRS −

398 プ コ ル2)   IAEA  TRS

398 に お い て

線 質(

2

の 光 子 に 対 す る水 の吸 収 線 量D9 は

  AAPM  TG

51 記 法異 なが 同 様 に式 (1)から得ら れ

電 離箱の 空 洞 中 心で 測 定 され る

 

電 子 線で は基 準 深

d.

cfにお ける水 吸 収 線 量 は

AAPM  TG

51と違 っ て 光 子と同 じ式 (1)で 与え ら れ る

しか しなが ら

電 子線に お けるMe は

円 筒 電 離 箱の 空 洞 中 心がd,。fよ り05 厂、y探 い 位置での 測 定 電 荷で ある

こ こ で

r

ylは円 筒 電 離 箱 空 洞の 半 径 (cm )であ る

す なわち, 電 子 線にお けるIAEA  TRS

398のMQ と kQはそれぞ れ

 AAPM  TG

51の 式 (3 )のMaP9

とk

Rsc、 k

]に相 当 する

IAEA  TRS

398で は

電 子 線エ ル ギ

Rso4

0cm 平 行 平 板 形 電 離 箱 を 推 奨 し て

 

AAPM  TG

−51

とIAEA  TRS

398 基 本 的い は, 光 子に おける 線質 指 標と し て そ れ ぞ れ

PDD (10)

TPR 〒

8

を使用 し て い る点である

両プロ コ ル の 詳 細 な 比 較 はTable 1 , 2に示 さ れ て い る

2 .

線 質 変 換 係 数(

beam

 

quality

 conversion

   

factor

)kaの算 出

 

線質

g

に対する水の吸 収 線 量09 は

Spencer

Attixの 空 洞理論に よ り次 式で求 まる

D3 ・

Z

ノρ

Gy

…・

……一 一 ……・

4 )       gu

こ こで

電 離 箱 内の 空 洞 空 気 (湿 潤 空 気gas )の 吸 収 線 量D9

測 定 電 荷ハ面 (C )か ら

1e

Q 

………・

一 …・

5 ) である

Mg

空 洞 空 気 (gas)の 量である

こ の湿 潤 空 気 に対 する 湿 度 補正係 数κ h12)は κ 、一

W /e

  、,伽 騨

Z

!ρ

ui

…………・

…・

(・)       gus で 定 義 さ れ

相対 湿 度10%

80% (22°C , 1気 圧)で は Kh

0

9973±0

000512)で ある

添 字airは乾 燥 空気を表す

乾燥空気で は

(VV

i

/e)

33

97

±0

05 (JIC)である13)

こ こ で

(IV』

/e), 班 g

s

(L

/ρ)議は 湿 潤 空気に対 する量で あ る

式 (4), (5), (

6

)か ら D ,

9

κ・

!e

M

1M

、、r

五/ρ

ll

………・

(7) 第 58 卷  第 6号

(3)

      水吸収 線量校正定 数に基づ く高エネルギ

光 子お よび 電 子 線の 線 量 測 定a荒 木 ) 725

Table l Comparison  ot AAPM  TG

51 and IAEA TRS

398 

protocols

 for reference  condi

       tions used  for photon beam  dosimetry

AAPM  TG

51IAEA  TRS

398 Phantom  materiaI Beam  quality Chambertype Measurement depth(i

ef (Calibration depth>

Measurement point ot the chamber

Position of the measurement  point

of the chamber SSD〆SADField  size Water       2o PDD (10)x     TPRlo Cylindrical      Cylindrical 10cm       For TPR20

10〈O

7

10cm (or5crn )       ForTPR20

10≧O

7

10cm

On電hecentral axis at電hecer1重er of重he cavity volume

At the meaSUrement  depth(Vtel

lOOcm10x10cm2

         N℃o:d

f

 Scm Qr lOcm)

SSDorSCD

80cmor  leOcm

Table  2 Comparison  of AAPM  TG

51 and  IAEA  TRS

398  protocols for reference  conditions  used  for electron

       beam  dosimetry

AAPM  TG

51 IAEATRS

398 Phantom material

Beam  qua[ity

Chamber type

Measurement depth dref

(Caliblation depth)

Measurement  point of chamber

Position of the measurement  pOint

of the chamber

SSDFie

[d size at phantom suriace

Water      FOr Rso≧4Cm

water

      For Rso<4cm

water  or plastic

Rso

1

0291so

0

06 (cm )

2≦’50≦10cm                ’50 ≦10cm

For Rso2

6cm

 pp or cyl       For R5Q4cm

pp or cyI

For Rsc<2

6cm

pp         For R50<4cm

 pp       

drei

O

6Rse

0

1cm

Forpp

chambers

 on the inner surface of電hewindow  at its center

Forcyl

chambers

 on the central axis at the center  ot the cavity volume

For pp chambers

 at drel

For cyl chambers

 at drer        For cyl

chambers

 O

5rcyi deeper than drer

lOOcmFor

 R50≦8

5cm

≧10xlOcm2     For Rso7cm

10x10cm2

For R50>8

5cm

≧20x20cm2     For R50>7cm

≧20x20cm2 式 (7 )は

実 際に はい ろ い ろ な 補 正 係 数を考 慮 する必 要が あ り

水の 線 量は

0

・ κ 、

M

、・

1

・M、1

Z

1

ρ

1

1

(・〉 で表 さ れる

L’

p

tr

につ い て は, 2

5

3項で 説 明 され てい る

こ こで

水 吸 収 線 量 校 正 定 数κ

 

丿

Vgw =09

4G

  

Gy

C

 

……・

………

(9 ) で あ り

式 (8 )と(9 )か ら次 式が求ま る

N

9n

 

κ 、

IM 。

、r

吸 ノ・

71

ρ

11瑞

1        

………

(10) し た が っ て

,N9 、=ke

か ら線 質 変 換 係 数皰 は

次 式で得ら れ る

2002 年6 月

 

 

”}

II

こ こ で

高エ ル ギ

光 子お よ び電 子 線 と6℃ o の W 値が

(W。i,>e

(W 、1,)6。C

と仮 定 すれ ばkeは

 

 

 

kQ

1

ρ

… …

一’

一”

(  で表さ れ る

 電 子 線につ い て は

AAPM  TG

−51

はkcをk

κsc、とk

1に 分 けてい る

L

w

。、r

(4)

墨 ■ 日本 放 射 線 技 術 学 会 雑 誌

 

ρ

9

 

1

 

− ……・

一 ………・

(13) こ こ で

円筒電 離箱の

はO

5r

y1変 位 した測 定から 次 式で得られ る

ρ

d

。,+

05

y1

婿

d

.,

………

(14 )

k’

Rsu は 基 準 の 電 子 線 エ ネ ル ギ

ー9e

。 。](こ こ で は Rse=75Cm )に対 する ノ

Vgll

二1を

任意の 電 子 線エ ネル ギ

Q

対 すN

1変 換 する た め電 子 線 質 変 換 係 数 次 式で 表 さ れ る

kk

,、

τ/ρ

、,

Table 3 Pcei correction  factor required  for farmer

like cham

       bers with  an aluminum  electrode  of l mm  diam

       eter

 based on the calculations of Ma and  Nahum        (Ref

10)

Factors apply  past dnax inphoton beams         and  near  dme

 or O

6R50

O

1 cm  in electron  beams

       The table is adapted  from Rogers (Ref

11>

Beam quali量y NAPa!MeV TPR20

10 PDD (10)

Pcei

Z

ρ

P_ 、n P1 Pc、1

N

Sei.

………

5 ) k

iは

1

£

を1V

に変 換す る光 子

電子 線 質 変 換 係 数で

次式で表 さ れ る

Photons60Co      O

58 4MV       O

62 6MV       O

67 10MV        O

73 15MV        O

76 24MV        O

80 Electrons く13MeV  Rsoく5

5cm ≧13MeV Rso≧5

5cm % % % % % % 6   2   7   2   8  

Q 气

U

  6  

◎   7   7   8 0

9926 ±O

0015 0

9935±0

0007 0

9930±O

OOIt O

9945 ±O

0009 0

9955±0

OO16 0

9957士0

0009

τ

1

ρ

_ 1

0000

998        

 (16)  

k。

T

 

 

 

 

1

ρ

c

1 ま た 任 意の 電 子 線エ ネル ギ

Q

(R5。)と6°Copti”s の 線 質 変 換 係 数は,

k

κfi。

=k”

,。

k。

c

1よ り

kR

=   50

i

f

ρ

ll

I       Rs一

z

〆ρ

肌 l       COCo

 (17

aNomina Acccerutor

 

PoIentiu

で表 さ れる

2

1  電子 フル エ ン ス係 数

PfI  光 子で はPrl

1

0

で ある

電 子 線に対 して は

基 準 深 ‘’1

rに おい て も従 来の プロ トコ ル か ら 評価 さ れ る

2−2

  勾配補正係 数

,Pg

,  光 子で は

PSi

は電 離 箱 を

O.

6r

。yi変位 した線量 比に相 当 する

電離箱の幾何学的 中 心 を 測定 点とし た と きの 勾配補正係 数は

SSD = 100cm のPDD で線量 校正する 場 合, 次 式か ら得 られ る 14}

Pgr・1− 0・

6

yl

1110)1

・,。

1

・ID

r、yl:Cm

一・

18 D20 とDi。はSSD

100cm に おける深 さ10cm と20cm の 相 対深 部線量 で ある

あ るい は

6VCO γ線 に 対 して は Pg

1

0

04厂

yl(r

yl : cm )2}か ら得 ら れ る

6 °CoY 線

18MV

X 線で は (

1c ° +0

5% 以内で ある15)

 電 子 線で は

AAPM  TG

5 td,。rとd、

。r+O

5rcyiの 二 つ の さ に円 筒 電 離 箱の 学 的 中 心を配 置 し た ときの 電 離量 比 である実 測P9

を使 用 する が

 IAEA  TRS

398 で はO

5r

yi変 位 法で の測 定 を採 用 して い る

2

−3

  中 心 電 極 に対 する補 正 係 数

Pcel  P

d は 中 心 電 極が空 気 等 価で ない こ とに対 する補 正 で

グ ラ フ ァ イ ト中 心 電極で は P、el

1

0

で ある が

lmm 径の アル ミニ 心 電極で は光子に対 し て次式 で 与 えら れ るT])

P

、c ]

=O.

9862

O.

OOOIl2 ・

PDD

10

 

_.

_・

__

(1g)

  Imm 径の アル ミニ ウム 中 心 電極 に 対する光子 と 電子 線のP

E値1°)Table3 示 す

光 子に お

c

°

) 比は+0

3%以 内で ある

2−4

 電 離 箱 壁の補正係 数

.Pw

。II  P

1

11は 電離 箱壁 と防 水ス リ

ブ が水 フ ァ ン トム と等 価で ない こ と(材 質の 違いに対 する補 正で 次 式で 求 め ら れ る2〕

  

Ll

ρ

111

呵 :

i] + ・

Z

ρ

11r

e

Pl

ρ

1

α

11

ρ

ht P

IF 

      

ll

       

一・

 (20 ) こ こで

τ(t、

],。.。)= α(tw、ll+、1。。v、)

α(tw、11)である

αは電離 箱 空 洞 空 気 の電離の 内

電離箱 壁 か らの電子に よ る割 合

τは防 水ス リ

ブ からの 電 子に よ る割 合

(1

α

τ) は水 媒 質か らの 電 子によ る割 合で ある

t

111とt、1。。

。は

そ れ ぞれ電離 箱壁 と防 水ス リ

ブのさ(g/cm2 で あ      

 

   nled る

αと

1

ρ

1

dはIAEA  TRS

277

( ゐ ρ)il、

はA・d・e・ t6) に よっ て そ れ ぞ れTPR 〒

1

の 関 数 と して与え ら れて い る

い ろい ろ な 獺 闘 する(

P

/ρ〉嵩、、と(

111

,i の 慨 ・・

bl

4

5に示 す

¢ /ρ濫は

式 (28 )か ら計 算 されて い る

た だし

6 〔o

に対し ては 第58 卷  多

in

6→蓬}

(5)

水吸 収 線 量 校正定 数に基づ く高エネル ギ

光 子お よび電子 線の線 量 測 定a木 )

T。bl。 4V 。1.e、 。t mass  ene ,gy・b・。 ・pti。n c・efIi・i・ ・t・aヒi。 f。 ・w ・t・ ・t・w ・ll m ・t・ ・i・1 as  a  f・・cti。・ 。f TP醗

     [from IAEA TRS

277 Ref

6)]

TPR20

 Io020 /D1。aA

150C

552 DelrinGraphiteNylonPMMA   Polystyrene

60CoO

590

620

650

680700

720

740

760

780

800

82 0

510

540

560

580

600

620

630

650

660

680

69 1

0111

0121

0121

0131

0151

0161

0191

0231

0281

0351

0431

051 1

1101

で101

1101

1101

1091

1081

1071

1051

1031

1001

0961

093 1

0421

0421

0421

0431

0431

0431

0431

0441

0451

0461

0481

049 1

1131A131

1131

1141

1151

1151

1171

1191

1211

1251

1301

134 1

0151

015t

0151

0161

0181

0191

0211

0261

0301

0371

0451

054 1

0301

0301

0311

0311

0321

0331

0351

0381

0411

0451

0511

056 1

0341

0341

0351

0361

0381

0401

0421

0481

0531

0611

0711

081

tiValues  ca[cuha苴ed 「rom TPR20

 ie

1

2661PPD20

 lo

0

0595(Ref

22)

T。bl。 5V 。lues 。t Sp。 .cer

Atti・ m・di・m ・t。 ・i・st。PPi・g P・w … ati。 (△

10k・V)as a・functi・n ・I TPR 『宅

     (10x10cm2 >[from Andreo (Ref

16)]

TPR20

10A

150C

552 DelrinGraphiteNylonPMMA   Polystyrene  WateP 60CoO

590

620

650

680

700

720

740

760

780

800

82 1

1411

1391

1361

1301

t241

1181

1121

1051

0971

0871

0771

065 0

9960

9940

9910

9880

9830

97909740

9680

9610

9540

9450

936 1

0801

0791

0751

0711

065tO601

0551

0481

0411

0321

0231

012 1

0021

0010

9970

9920

9860

9810

9760

9700

9630

9550

9470

938 1

1421

1401

t361

1311

1241

1181

1121

1041

0961

0871

0761

065 1

1021

10D1

0971

0931

0871

0821

0771

0701

0631

0541

0451

034 1

1101

1091

1051

1011

0951

0901

0841

0781

0701

0621

0521

041 1

1331

1301

128t1241

1191

1141

1091

1031

0961

0881

079tO68 aValues  calcututed by Eq

28

t . 、lll

− 1

e

11

s8’

II

 

一 ’

… … ’

”…

(21 > ・

t 、1,,

]ISSt

1

ll188』

………・

…・

(22) で ある2}

電 子 線に対 して はPwu”

1

0である

2−5

 線 質 評 価 と 阻止 能 比

2 −5−

1 線 質 評価

 

光 子にお ける線 質は

AAPM  TG

5 1で は電 子 線 成 分 (electron  contamination を 含 ま ない 光 子 成 分 によ る SSD = 100cm

照 射 野10×10cm ユ

深 さ10cm に お け る PDD (10

か ら評 価 さ れ る

光子 エ ルギ

く 10MV

X 線 に対 し て は

 

PDD (

10

PDD

10

……・

…・

………

(23 ) で あ る

光 子エ ル ギ

≧10MV

X線で は

1mm 鉛 フ オ イル をフ ァ ン トム表面 か ら50cm あるい は30cm に澱 い て測定したPDD (

10

)Pbか ら次 式で求め られ る

PDD (10)x

8905… OO150

PDD (10) ,b

PDD (10),b

(24) [lmm 鉛フ ォイ ル をフ ァ ン トム表 面か ら50cm に設 定, PDD (10)Pb≧73 %] PDD (1・

8t16・ ・

・・264

PDD (1・),、

PDD (1・)Pb

−一

(25 ) [1mm 鉛 フ ォイル をフ ァ ン トム表 面 か ら30cm に設定

PDD (10 )Pb ≧71% こ こ で PDD (10演が 閾値よ り小さ け れば

 PDD (10)x

PDD (10)phで あ る

また, PDD (10)

 PDD (10)A

 PDD (10)pb はすべ て0

6r

。yl変 位 法で 定 義 さ れ る

.一

方, IAEA TRS

398 に お ける線 質はTPRi2 で 定 義 され る

2002年 6 月

(6)

璽 日 本 放 射 線 技 術 学 会 雑誌 1

14

言 1

13

§

1

1

11

、.。

,加

4

、。8

3

&龝ρ7   鰯 to6 sprVS

 

TPR

・ ・・・ …

T

・75 ・… α85       10 1

14sprvs

depth

 

dose

 at 10cm  

depth

  t

132 譽 で

12

聖 1

11

鰹 1』o      し  

1加

1加

81

07  鰯       ¶

051

05    55   60   G5   70    75   80   邸    90   95 h 南 6

        % dep吐1 

do50

 at 100m  dopth

Fig

1Wate ・t。 ・i・st。PPi・g P・w … atr・ ・vs 丁P臑 ・ ・PDD (10)・f・ ・va ・i・u・ph・t。n spect ・a

 Th ・fig・ ・e i・ ad ・pt。d f,。m

      Kosunen  and  Rogers Ref

18

 

電 子 線に おける線 質は

両 プロ トコル と も50%線 量 深R5・(cm )で定 義 さ れ 50%電離量深lso(cm )か ら次 式 で求め ら れ る

た だ し

150はSSD

亅00cm

フ ァ ン ト ム 表面で の 照 射野 10×10cm2 以 上 (TG

51はRse>8

5 cm  TRS

398で はRs〔1> 7cm で20x20cm2 以上)の ビ

ム におい て0

5r

yi変位法で 測 定 され る

 

Rso

=1.

029

so

− O.

06 (

cm

TG

− 51

2

1

,。≦to・m ,

TRS − 398

t

,。≦

10

・m

(26 ) 2

−5−2 

制 限 衝 突 質 量 阻 止 能 比

L

ρ

 

60Co γ線に対 す る 水 と 空気の 阻 止 能 比 は

 AAPM TG

51で (L

ρ

ll

L1335

  IAEA  TRS

398 で

1

133で ある

X線に対 し て は

次 式 か ら得られ る

AAPM

G

−51

1

!ρ

1・

275

・…

231 ・

PDD

(Rogers とYang 「7) )

          …・

…・

……

(27)

IAEA

 

TRS −

398

!ρ

・ ・+・1

・・

Ri9

・・ 、

TPR7

2 + ・

T

3

・・

d

・e・16・

ご〔p

=1.

3614

,cl=

L2963

 c2

=2,

5302,

 c3

=−j.

6896

                      

 

一…

 (28 ) Fig

1に は 線 質 指 標PDD 10 )x とTPRI

,か ら 評 価 さ れ た (

L

/P );

Tr

の比 較ls)示 す

 PDD (1

rと(

の関係 は

低エ ル ギ

領 域 を 除い て

い ろい ろ な 光 子ス ペ ク トル に対 して式 (27 )に示 すように直 線関係にある

, TPR 〒

9

と(L

/ρ)

1

の 関 係は

光 子ス ペ ク トル に 存 し た 変 動が見ら れ る

しか し な が ら

TPR

1

は臨 床

に用い ら れ る光 子 ビ

ム (

filtrated

 photon beam )に対 し

Fig

2と式 (28)に示 さ れる ように(

Z

/ρ)、:

ll

と良い 相 関にある

著 者 ら15}が 評 価 し たc

UCo7

18MV

X 臨 床 ビ

ム の PDD (10)xとTPR

に対 する (

Z

ρ

1

値は

0.

3

%以 内で

致する

 

電子 線で は

AAPM  TG

51と1AEA  TRS

398 とも基 準 深d

et

O

6Rso

O」 (cm )に お ける(L/ρ)、:

1

, 1り)次 式 え ら れ る

Z

〆ρ

1

Rs

d

.f

1・

2534−

・」487

R ,。

°

2144

R

,。・cm

)   

…………・

………・

……

29 ) ま た

任 意の深 さ に お け る (L

1

ρ)、:

11g

次 式ら れ

穿

………

  

(た だ し

1≦Rso≦20cm

0

02≦d/Rs〔≦ 1

2 ) こ こ で x

=ln

(RjO )

 y= d/Rso 

vc・

あ り

回 帰 式 の各係 数

ct

=1.

0752 ,

 

=−

050867

 c

0

088670 ,

 

d

ー0.

08402

e

0

42806

≡=0

064627

 g

;0.

003085,

 h=

0

12460 で あ る

電 子 線 に対 する (L

ノρ)

i

1

をTable 

6

に示 す

2

−5−3 PTW

 

23333

PTW30001

)円筒 電 離 箱      る

ko

の算出 A

10MV

X 線のka  JARP 標準 測 定 法の付 録4〕 し た10MV

−X

ム デ

タ は,

TPR

〒:

=O.

738

 PDD (10)

72

6

% であ る

こ こで

PDD (10は式(18)か ら得ら れ たPgFO

991

58 毬 第6号

(7)

zkWRwtfiRIErcXL:as j<

fi'

=*Jv

F-ti!6

.k v:as{!wta)waEifiUEa<fi1<) 729 1,14 IAa 1.12 1,11a t.lo.i 1.e9 1.as 1.07 1.06o,4s

o.sc o.ss o.eo o.6s o,7o TPRoo,to O,T5o.ao o.ss t.14 1,13 1,12 1."'ts. 1.10" t.eg 1,OS 1.07t,06

e.soe.ss e.6o e.osO.70O.75o.eoOS5

Fig.2

Spencer-Attix

water to air stopping power ratio(A=1O

beams,

(b)Photon

beams with various target and filter

to datacalculated torclinical beams shown in

(a).

The

keV)as a function ot TPRgeo.

<a)Clinical

photon

combinations. The thick$olid lineisthecubic fit

figureisadapted from IAEA TRS-398

(Ref.

2)

.

ab

Table6 Values of Spencer-Attixwater toair

lated by Eq.

(30)

[from

Burns et al.stopplng power

(Ref.

19)].ratio(A=1OkeV)

as afunction of

Rsoanddepth.Valuescalcu-depth

&o(cm)

cm 1.0 1,2 1,4 1.6 1.8 2.02.5 3,O3.5 4,O4.5 5.0 5.5 6.07.0 8,O9.010.0

o.oO.1O.2O.3O.4O,5O,6O.81,O1.21.41,61,82.02,53,O3.54,O4,55.05,56.06.57.08,O9.010.0".o12.013.014.01,075 1,066 1,0591.052 1,046 1 1.080 1.e71 1,063 1.085 1.075 1.067 1.091 1.080 1.071 1.096 1.0851.075 1.102 1,090 1.080 1.108 1,095 1.084 1.120 1.105 1,093 1.132 IA16 1.103 IA46 1,127 1.113 1.160 IA39 1.124 1.152 IA35 1A46 1.159 1.056 1.049 1 1.059 1.053 1 1.063 1.056 1 1,067 1.060 1 1,0711.063 1 1.075 1,0671 1,083 1.075 1 1.092 1.083 1 1.10t 1.091 1 1.110 1.099 1 1.120 1.108 1 1.131 IA18 1 1,141 1.127 1 1.154 1 1

.041.044.047.050.053.057.060.067,074.082.090.098,106.115.139,165

1.029 1.019 1.032 1.021 1.034 1,024 1,037 t.026 1,040 1.029 1.e43 1.031 1.046 1.034 1.051 1.039 t.058 1,044 1.064 t.049 1,070 1.055 1.077 1,061 1.084 1.067 1,091 1.073 1.111 1,089 IA32 1.107 1,155 1.126 1,147

1,OIOl.O121.0151,O171,O191.0211.0231,0281.0331.0371.0421.0481.0531.0581.0721.0881.1041.1221,1411.1621,O031.0051.0071.0081,OIO1.0121,O141.0191.0231,0271.0321.0361,0411,0461.0581.0721,086IAOI1.1181,1361A56O.996O.998O.9991.0011.0031.0051.0071,OIO1,O141.0181.0221,0261.0301.0351,0461.05S1.0711.0841.0991.1151,1321.150O,990 O,984 O.979 O.991 O,985 O.980

O.993 O.987 O.981

O,994 O.988O,983 O.996 O,990 O.984

O,998 O.991 O.986 O.999 O.993 O.987

1.003O.996 O.990 1.006 O.999 O.993 1,OIO 1.003 O,996 1.014 1.006 O,999 1.017 1.010 1.002 1,021 1.013 1.006 1.025 1.017 1,O09 1.035 1.026 1.018 1,0461.036 1,027 1.058 1.046 1.036 1.07D 1,057 1.046 1,083 1,069 1,057 1.097 1.081 1.06B 1.112 1,094 1.080 1,1271.109 1.092 t.145 1.124 1.106 1,140 1.120 1.152 O.969O,970O.972O.973O,974O,975O.977O.979O.982O.985O.987O,990O.993O.9961,O031.0"1.0191,0271.0361.0451.0551.0651,076 1.088 1.113 1,142 O.961O.962O,963O,964O.966O.967O,968O.970O,972O.975O.977O.979O.982O.984O.991O.9971.0041.0121,O191.0271.0351,0441.0531.063 1.083 1.106 1]32 1.161 O,954O,955O.956O.957O.958O.959O.960O,962O.964O.966O.968O.970O.972O.975O.980O.986O.992O.9981.0051.0121,O191.0261.0341,0421.060 1.079 1,100 IA23 1.149 O.948O.949O.950O.950O.951O.952O,953O.955O.957O.959O.960O.962O,964O.966O.971O,976O.982O.987O,993O,9991.0051,O121.0181.025 1,040 1.056 1.074 1.093 1.115 1.138 1.164 2002SF6A

(8)

730 本 放技 術学 会 雑 誌 を 掛 けて 求め た

ま た

10 MV

X 線で はPDD (10 )

Tと PDD (10)の 違い に よ るkc)値 の違い は 0

196以下 で あ るの で

PDD

(10>

PDD (10)と した

6 o γ線に対 する 阻」

L

能 比 と各 補正係 数  (L7ρ)

::

1

1335 (AAPM  TG

5 

D

 

(ム

ρ) ;i

r

1

133 (IAEA  TRS

398 )   Pg

O

992(AAPM  

TG −511AAPM

 TG

21か ら得 られ てい る)

 

Pgt

;O.

988

[IAEA  TRS

398 Pg

1

−0.

04r

。yl(rcyl:Cm )]

 P、

v 、、II

1

001 匚AAPM  TG

51 :式 (20 )

1

坊 水ス リ

な し]

 

P

li

1

001 [IAEA  TRS

−398

:式 (20 )

(21), (22)

ア ク リル0

5mm 厚 の 防 水ス リ

ブ]

 

P

1

O

993

(AAPM  TG

51とIAEA  TRS

−398

Table

 3 )

 

10MV

X 線に対する阻 止 能 比 と 各 補正係 数

 

¢ !ρ)、

ll

r

1

1073 [AAPM  TG

51 (27 )]

 

(乙

1

ρ

ir

=LIO37

IAEA

 TRS

398 :式(28 )]

 

Pg

0

994

(AAPM  TG

51 :AAPM  TG

21か らら れ て い る

 

Pg,=

O.

991 [IAEA  TRS

398 :式 (18)]

 

P

ii; 1

001

AAPM  TG

51 :式 (20 )

防 水ス リ

ブ な し]

 

P

LI

1

002

[1

AEA  TRS

398 :式 (20 )

ア ク リル 0

5 mm 厚の 防水ス リ

ブ]

 P

。。]

=O.

995

(AAPM  TG

51 とIAEA  TRS

398 :Table 3)

以上 の 値を式 (12)に代 入 する と

AAPM  TG

51

kQ.

TO

981

IAEA  TRS

398でk(コ

O

98 1とな る

60Co とLO MV

X 線の各補 正 係 数の 比が1

Oに 近 い こ と か ら, kc,はほ と ん ど(乙

7

ρrに依 存 する こ と が わ か る

な お

,kc

)は Ct,Co γ線に対 する比である た め

 SSD る い は

SAD

セ ッ ト ア ッ プの 校正条 件に おいて 同 じ値が用い られ る

B

16MeV

電 子 線 (Rso

=6.

45cm

 d

1= 3

77 cm )のkQ

 

(ムソρ)、

llll

LO316 [AAPM  TG

51とIAEA  TRS

−398

:式 (29 )コ

 

P,

1

O

9752

)(AAPM  TG

51 とIAEA  TRS

398 )

 

P

O

998

(AAPM  TG

51と1AEA  TRS

−398

Table 3)

3 .

線 質指 標

PDD

10

)xとTPR 鶚で評 価さ れ たkoの     違い

 最 近の 報 告20)

TPR 〒

3

り もPDD 10

vを 線 質 指標に用い る方が

い ろい な 光 子

ム ス ペ ク ト 丿レfi]trated clinical and  non

filtrated 110n

_

clinical )

photon beam コに対 し て

実測 と計 算 し たkc,値が よ く

致 する

し か しなが ら

臨床に用い られ る光 子 ビ

(filtrated photon beam )におい て は

 TPRII を線 質 指 標

と して も実 測 と計 算 したたc値は よ く

致する?1)

著 者 ら15}

が 臨 床 ビ

ム を 用い て 比較 し たPDD (10)

とTPR

に 対 する 計

fikQ

す な わ ちAAPM  TG

−51

IAEA

TRS

398 に よ るka値の違い は

0,

4

% 以 内であ り

とくに 10MV 以下 で は よ く

致 す る

4 .

従 来のプロ トコル と の整 合 性  JARP プロ トコ ル (1986 )を最の 計 算 式 とデ

タ に よ り改 訂 するこ と に よっ て

AAPM

 

TG −51

IAEA TRS

398 と整 合 性 を持た せ る こ とが で きる

線 質

g

に 対 する1喧

式 (10)に よっ 与えら れ る

(10に おい て電 離 箱 空 洞 空 気 (乾燥空気 )の 質 量nl

i

コ バ ル ト照 射 線 量 校 正定 数从 か ら次式で 与 え られ る

1

!nt = 〈JAA  κ     air       c

1        

  c  w

………・

…………

3D

これ を式(10 )に代入する と ・

9

M

1・・〃・

・ρ

1

g        

 (32) と なる

ただ し

JARP で はP

.11

〔叔乙

/ρ)

:lil

1 に あ る

こ こ で

K

1はコ バ ル ト照射 線量 校正時に お ける中 心 電 極 が 空 気 等 価で ない ことに対 する補 正で

imm 径 ア ル ミニ ム でK

1

1

006

グラ ファ イ トで は κ

1

1

0で ある 1°)

湿 度 補

IE

 N

rが湿 度 補 正 を 含ん で い な け れ ば 測荷 Mc Kh

1

O

と み

この場 合の 誤差は

相 対 湿 度10%

80%(22

°

C

1圧)で±0

15%以 内で ある

.一

Nxが湿 度 補 正を 含ん でい れ ば測 定 電 荷Me に対 する湿 度 補正 は

相 対 湿度 10%

80% (22QC

1気圧)で はKh

0

9973±O

OOOs i2) で ある

ま た

乾 燥 空気で は

(W

i

/e)

33

97

±

0.

05

(J/ C)を 使 用 する]1)

Co γ線に対す る阻

1

二能 比 と各 補正係 数 を式 (17)に代 入 する とそ れ ぞ れ

AAPMTG

51でkRsc,

k

R,、

k

eal

=O.

899

1AEA  TRS

398でkQ

0

902 とな る

5

モ ニタ線 量 計の校正

 

光子に おける ピ

ク線量 は

円筒電離 箱 を使 用 する 場合 はO

6r

yT変 位 法で 測定さ れ たPDD (to)ある い は TPR (10)か ら 求め る

.一

電 子 線に おい て の ピ

ク 線 量 は

,O.

5r。yi変 位 法で 測定 さ れ たPDD (d

「)か ら求め る

 

AAPM

 TG

51は

フ ァ ン トム で の測 定 に基づい て 第58卷   第6号

(9)

水 吸 収線量 校 正 定 数に 基づ く高エネ ル ギ

光 子 お よび 電子線の線 量 測 定a荒 木 )

1731

お り

防水 型の電 離 箱

あ るい はア ク リル 厚

0 .

5

LOmm

の 防水ス リ

ブの 使用が必要で ある

水 フ ァ ン トム は

30

40cm サ イ ズで

20x20cm ユ イ ラ

面 窓 を持ち

電 離 箱 を水 平 方 向に走 査できる側 方 ビ

ム で の 測 定 が便 利 で あ る

IAEA  TRS

398 で は

R50

<4

0cm

の 電 子 線

すな わ ち平行平 板 形 電 離 箱の 測 定におい て の み プ ラ スチ ッ クフ ァ ン トム の使用 を 認 め てい る が

基 本的に は水 フ ァ ン トム の使 用を推 奨 し て い る(Tabte l

2 )

お わ り に   新しい 吸 収線 量 測 定 プロ トコ ル は

従 来の プ ロ トコ ル に比べ 簡 便に な り

精 度 の 面 で も大1改 善がなさ れ てい る

最 近 刊 行 さ れたAAPM  TG

51とtAEA  TRS

398プロ トコ ル は

基 本 的には同 様 な 内 容 に なっ てい る が

光 子 ビ

ム の線質指 標 におい て異 なる

臨 床 ビ

ム で PDD (10 )

TPRIR に よ るkcの 差は小 さい の で

実 際の 線 量 測 定で はTPRI

を使 用す る方が簡便で ある

また

こ れ らの 新 しい プロ コ ル は

JARP プ ロ トコル (1986)に 比べ て 光 子 では 1

296

電 子 線で は 2

4% まで線 量を高く評価さ れ る〕s)

LDosimetry 線 量 測 定計 算に よ る最 評 価の両 方が含 まれ る の で線量計測 と 呼 ぶべ きで あ る が

こ こ で は単に線 量 測 定と表 現する

h IAEA  Technical Report Series No

398は

現在下記のサ イ ト よ りダウ ン ロ

ドで きるの で利用 する と良い

 http:〃www

eslro

belestrolFrtimeg

 1QA

htm [

 な お

こ の ド ラフ トには表の修正 が新たに加え ら れ た

修 :111il さ れ た 表につ い ては

以 下に示 す(Table 7)

Table 7 Calculated values  for kρfor electron  beams

 forvarious chamber  types calibrated  in 60Co  gamma  radiation

 as a

       function of beam  quality月5。

    

(ヒhe data are derived  using  values 奮or stopping

power ratios  and  perturbation factors

 as given i冂 Appendix ll)

lonizationchamber

 typea

      Beam qua蹴y R50 91cm2

1

0  1

4  2

0  2

5  3

0  3

5  4

0  4

5  5

0  5

5  6

0  7

0  8

0  10

0  13

0  16

0 20

O

Plane

paralle)chambers

Attix RMI 449 Capintec PS

033 Exradin Pll Hol璽(MemoriaD NACPICalcam MarkusRoosCylindrlcal  chambers

Capintec PRO6C Farmer

Exradin A2 Spokas

Exradin T2(Spokas)

Exradin A12(Farmer)

NE 2571(Guarded Farmer) NE 2581Robust Farmer O

953 0

943 0

932 0

925 0

919 0

913 0

908 0

904 0

900 0

896 0

893 0

886 0

881 0

871 0

859 0

849 0B37

    

  O

921 0

920 G

919 0

918 0

917 0

916 0

915 0

913 0

912 0

908 0

905 0

898 0

887 0

877 0

866 0

958 0

948 0

937 0

930 0

923 0

918 0

913 0

908 0

904 0

901 0

897 0

891 0

885 0

875 0

863 0

853 0

841 0

971 0

961 0

950 0

942 0

936 0

931 0

926 0

921 0

917 0

913 0

910 0

903 0

897 0

887 0

875 0

865 0

853 0

952 0

942 0

931 0

924 0

918 0

912 0

908 0

903 0

899 0

895 0

892 0

886 0

880 0

870 0

858 0

848 0

836

    

  G

925 0

920 0

916 0

913 0

910 0

907 0

904 0

901 0

899 0

894 0

889 0

881 0

870 0

860 0

849 0

965 

0.

955

 

0.

944

 0

937 0

931 0

925 0

920 0

916 0

912 0

90B O

904 

0.

898 0

892 0

882 0

870 0

860 0

848 O

916 0

914 0

912 0

911 0

909 0

906 0

904 0

899 0

891 0

884 0

874 0

914 0

913 0

913 0

913 0

912 0

91i O

910 0

908 0

903 0

897 0

888 0

882 0

881 0

881 0

881 0

880 0

879 0

878 

0,

876

 

0.

871

 

0.

865 0

857 0

921 0919 0

918 0

916 0

914 0

911 0

909 0

903 0

896 0

888 0

8ア8 0918 0

916 0915 0

913 0

911 0

909 0

906 0

901 0

893 0

886 0

876 0

899 0

898 0

896 0

894 0

893 0

890 0

888 0

882 0

875 0

868 0

859 2002

Tl 6

参照

関連したドキュメント

過水タンク並びに Sr 処理水貯槽のうち Sr 処理水貯槽(K2 エリア)及び Sr 処理水貯槽(K1 南エリア)の放射能濃度は,水分析結果を基に線源条件を設定する。RO

過水タンク並びに Sr 処理水貯槽のうち Sr 処理水貯槽(K2 エリア)及び Sr 処理水貯槽(K1 南エリア)の放射能濃度は,水分析結果を基に線源条件を設定する。RO

海水、海底土及び海洋生物では、放射性物質の移行の様子や周辺住民等の被ばく線量に

1 100超え 191 75超え~100以下 233 50超え~75以下 267 20超え~50以下 186 10超え~20以下 129 5超え~10以下 145 1超え~5以下 51 1以下 1203 計 102.69

・ 各吸着材の吸着量は,吸着塔のメリーゴーランド運用を考慮すると,最大吸着量の 概ね

2.2.2.2.2 瓦礫類一時保管エリア 瓦礫類の線量評価は,次に示す条件で MCNP コードにより評価する。

最近の電装工事における作業環境は、電気機器及び電線布設量の増加により複雑化して

線量は線量限度に対し大きく余裕のある状況である。更に、眼の水晶体の等価線量限度について ICRP の声明 45 を自主的に取り入れ、 2018 年 4 月からの自主管理として