コンプトンカメラ画像再構成の最適化と実機検証 Optimization and verification of image reconstruction of a Compton camera toward on-line monitor for the future particle therapy (M2)多屋 隆紀 ,片岡 淳 , 岸本 彩 , 田川 怜央 , 望月 早駆 , 歳藤 利行 , 木村 充宏 2 河地 有木 , 山口 充孝 , 長尾 悠人 , 栗田 圭輔 3 (早大理工 ,名古屋陽子線治療センター, 量研機構高崎 ) Takanori Taya, Jun Kataoka, Aya Kishimoto, Leo Tagawa, Saku Mochizuki, Toshiyuki Toshito, Mitsuhiro Kimura, Naoki Kawachi, Mitsutaka Yamaguchi, Yuto Nagao, Keisuke Kurita (Waseda Univ. , Nagoya Proton Therapy Center , QST ) E-mail: taka48138@ruri.waseda.jp 粒子線治療は、粒子線が飛程の終端付近でエネルギーを急激に失う特徴(ブラッグ・ピーク) を利用し、腫瘍に効率的にダメージを与える先進医療である。精度良い治療を行うためには、治 療中(オンライン)に粒子線照射領域の正確かつ定量的な画像化を行うことが理想的であるが、 現状は陽電子断層撮影 (PET)を用いた対消滅ガンマ線のオフラインによる確認が主流である。一 方で、治療中は 511keVに限らず、様々な即発ガンマ線が発生するため、これをリアルタイムで画 像化するコンプトンカメラが注目されている。粒子線治療の中で最も一般的な陽子線治療に使わ れる治療ビームのエネルギーは約 200 MeVであり、水中で約 25 cmという飛程をもつ。ガンマ線 も陽子線の経路に沿って放出されるため、広がった線源に対する再構成画像の定量性が重要とな るが、とくにコンプトンカメラを用いた系統的な研究が大きく不足していた。 本研究では、まず一次元、二次元方向に広がった一様線源に対する再構成画像の一様性評価を 行った。Fig.1 に一次元線源の再構成画像を示す。得られた画像の一様性を表す指標を計算した結果、 一次元線源では∼3%、二次元線源では∼5%という結果が得られた。また、評価した定量性をもとに実際 の治療現場において人体を模擬したファントムに陽子線を照射した際のガンマ線を画像化できる か実機検証した。200.5 MeVの陽子線をアクリルファントムに照射した際の 511 keVガンマ線の画像再 構成を行った結果、511 keVガンマ線が陽子線の経路に沿って放射される分布を良く再現していることが 確認できた(Fig.2)。