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J-GLOBAL ID：202202229954177288   整理番号：22A0910816

シンチレータ検出器で測定したペンシルビーム走査陽子FLASHビームの時間構造と対数ファイルとの比較【JST・京大機械翻訳】

Time structure of pencil beam scanning proton FLASH beams measured with scintillator detectors and compared with log files

著者 (14件)： Kanouta Eleni (Danish Centre for Particle Therapy, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark) ,  Kanouta Eleni (Department of Clinical Medicine, Faculty of Health, Aarhus University, Aarhus, Denmark) ,  Johansen Jacob Graversen (Danish Centre for Particle Therapy, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark) ,  Johansen Jacob Graversen (Department of Clinical Medicine, Faculty of Health, Aarhus University, Aarhus, Denmark) ,  Johansen Jacob Graversen (Department of Oncology, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark) ,  Kertzscher Gustavo (Department of Oncology, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark) ,  Sitarz Mateusz Krzysztof (Danish Centre for Particle Therapy, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark) ,  Sitarz Mateusz Krzysztof (Department of Clinical Medicine, Faculty of Health, Aarhus University, Aarhus, Denmark) ,  Sorensen Brita Singers (Danish Centre for Particle Therapy, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark) ,  Sorensen Brita Singers (Department of Clinical Medicine, Faculty of Health, Aarhus University, Aarhus, Denmark) ,  Sorensen Brita Singers (Department of Experimental Clinical Oncology, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark) ,  Poulsen Per Rugaard (Danish Centre for Particle Therapy, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark) ,  Poulsen Per Rugaard (Department of Clinical Medicine, Faculty of Health, Aarhus University, Aarhus, Denmark) ,  Poulsen Per Rugaard (Department of Oncology, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark)
資料名： Medical Physics  (Medical Physics)
巻： 49  号： 3  ページ： 1932-1943  発行年： 2022年 
JST資料番号： A1258A  ISSN： 0094-2405  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： PURPOSE:FLASH処理における主要因子は,超高線量率(UHDR)とビーム配信の時間構造である。ペンシルビーム走査(PBS)陽子FLASH処理における時間構造の測定は,高い時間分解能が必要とされるので,多くのタイプの検出器にとって挑戦的である。本研究では,高速シンチレータ検出器システムを開発し,PBSプロトンFLASHとUHDR処理の間,ビームが2つの位置(遷移期間)の間を移動する時の時間と同様に個々のスポット継続時間を測定するために使用した。スポット持続時間を,機械ログファイル記録と比較した。方法:無機シンチレーション結晶に基づく検出器システムを開発した。このシステムは,50kHzのサンプリング速度を有する光学読取装置に光ファイバを介して結合したサブミリメートルZnSe:O結晶からなる4つの検出器プローブから構成された。検出器システムを,250MeVビームエネルギーと215nA要求ノズルビーム電流を有するPBS陽子ビームで行った2つの実験に用いた。サンプリング速度は各スポット配信の間とスポット間のビーム遷移の間の多重測定を可能にした。最初に,検出器をファントム実験で試験し,合計305の走査シーケンスを4つの検出器に供給した。単一走査シーケンスにおけるビーム中断なしで送達されたスポットの数は,1から35の範囲であった。スポット継続時間と遷移持続時間を各個々のスポットで測定した。第2に,検出器システムを,ビームの入口プラトーに置いたマウス脚のFLASH照射による前臨床実験でin vivoで用いた。単一検出器を照射マウス脚の1cm下流に設置した。マウス線量は30.5から44.2Gyの範囲であり,圃場は35スポットから成った。各マウスに対するスポット持続時間ならびに平均線量率(測定フィールド期間により分割されたフィールド線量)を検出器を用いて決定し,対応するログファイルと比較した。結果:ファントム実験は,非中断スポット配列のロギング全期間が,-0.252ms(95%信頼区間:[-0.225,-0.249ms])の差で,測定期間より一貫して短いことを示した。これはマウス実験でスポット配列持続時間の0.05%~0.07%に相当した。個々のスポットに対して,記録と測定スポット継続時間の平均±1SD差は,シーケンスの最初のスポットで-0.39±0.05ms,シーケンスで最後のスポットで0.13±0.04ms,シーケンスで中間スポットで-0.0017±0.09msであった。測定したスポット遷移期間は,0.20±0.04ms(5.1mm水平ステップ)と0.50±0.04ms(5.0mm垂直ステップ)であった。マウス実験では,測定したフィールド期間から計算した平均線量率は84.1~92.5Gy/sであった。それは,0.02Gy/sの二乗平均平方根差を有するログファイルと一致した。結論:ファイバ結合シンチレータ検出器は,PBSプロトンUHDRデリバリー中のスポットと遷移期間を測定するために十分な時間分解能で設計した。それらの小容積は,前臨床FLASH研究におけるin vivo使用に実現可能であった。ロギングスポット持続時間は測定値と非常によく一致したが,シーケンスにおける最初のスポットと最後のスポットのロギング期間における小さな系統的誤差を示した。Copyright 2022 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： シンチレーション ,  *シンチレータ ,  線量率 ,  *陽子 ,  陽子ビーム ,  *ビーム ,  多重化 ,  放射線量 ,  情報配布 ,  ファントム ,  検出器 ,  実効値 ,  セレン化亜鉛 ,  光ファイバ ,  *対数

著者キーワード (5件)： ファイバ結合シンチレータ ,  FLASH ,  ログファイルの検証 ,  ペンシルビーム走査陽子療法 ,  スポット持続時間

分類 (1件)： 放射線検出・検出器  (AD08020J)

タイトルに関連する用語 (9件)： シンチレータ ,  検出器 ,  ペンシル ,  ビーム走査 ,  陽子 ,  FLASH ,  ビーム ,  対数 ,  ファイル