早稻田大学理工学部片冈笃志教授的研究团队开发了一种紧凑型相机,可以将 1-10MeV(兆电子伏)伽马射线可视化,并将高精度成像质子束治疗过程中产生的瞬发伽马射线。我第一次成功了。
X射线和伽马射线是一组光,但人眼不能直接看到。 尽管已经建立了高达 100 keV(千电子伏)的 X 射线和超过 100 MeV 的高能伽马射线的成像方法,但介于两者之间的 1-10 MeV 伽马射线的穿透力和复杂反应特别强。因此,成像极其困难。
尽管存在这种困难,人们热切期待直接“看到”1-10MeV 的技术。例如,在先进医学中,无需插入手术刀即可促进癌症根除的质子束疗法受到关注,如果可以观察到质子束与体内元素反应而发出的伽马射线,则可以提高治疗精度。预期的。此外,由各种激发态原子核(氧、碳等)产生的伽马射线集中在1-10 MeV,如果它们被观测到,有望获得解开宇宙核合成的重要钥匙。
这一次,研究团队开发了一款紧凑型高精度相机,专门用于1-10 MeV伽马射线。然后,作为其实用性的首次展示,我们重点研究了质子束与体内碳发生反应时产生的 4.4 MeV 伽马射线,并进行了模拟质子束治疗过程中的在线监测器的成像实验。
结果,据说测得的伽马射线生成分布与被照射的质子束的能量损失几乎完全相同,这在世界上首次证明了其作为治疗过程中的在线监测器的有用性。
这一结果不仅推进了质子治疗的复杂性,而且由于其成功的小型化,有望搭载在卫星上,据说空间科学将取得巨大进步。