次世代の陽子線治療実現に貢献できる可視化技術を開発

次世代の陽子線治療実現に貢献できる可視化技術を開発
早大、チェレンコフ光を使いPET計測で正確にシミュレーション
化学工業日報2018年2月15日 (木)配信 癌

　早稲田大学理工学術院の片岡淳教授らは、「放射線を見ながらがんを治す」という次世代の陽子線治療実現に貢献できる可視化技術を開発した。放射線の中でもがん治療で使われるようになった陽子線が体内でどのように進むのかをチェレンコフ光を使いＰＥＴ計測で正確にシミュレーションできた。
　放射線治療は、手術に比べ患者負担を軽減できる利点がある。放射線の中でも陽子線は止まる直前にエネルギーを一気に解放させることが特徴で、深部のがん組織にダメージを集中できる。がんに的確に照射できたかを確認することが必要だったが、陽子線の体内での進み方やどの組織にどれだけダメージを与えたかを目で直接見ることができなかった。
　そこで陽子線が体内を進む過程で原子核に衝突する際に生じる陽電子放出核種の分布をＰＥＴで捉え進路を可視化するため、陽電子放出核種から生じる紫外線から可視光領域にまたがる青白い微弱なチェレンコフ光に着目、その光の生成頻度を簡単かつ正確に導出する手法を確立した。同手法で得られた結果は従来のデータベースを刷新する精度があり、ＰＥＴ計測を正確にシミュレーションできるようになった。
　同成果は次世代陽子線治療に役立つだけでなく、核物理学、量子力学、素粒子物理学などの基礎物理学に標準的に使われているデータベースの精度向上にも役立つ。研究論文は英科学誌「Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｒｅｐｏｒｔｓ（サイエンティフィック・リポーツ）」の２月７日付オンライン版に掲載された。