最先端の放射線治療を支える技術と石の放つ蛍光現象

鉱物は熱を受けて光る？

ほとんどの鉱物が持っている特性の一つに、「熱蛍光」と呼ばれる性質があります。熱蛍光というのは、放射線を受けた鉱物に熱を加えると、浴びた放射線の分だけ光を放出するという現象です。その特性を生かして作られた放射線測定器が昔から存在していますが、これを現在、最先端の医療に役立てようという研究が進んでいます。

高精度な放射線治療

がんなどの患部に対して放射線を当てることでがん細胞をやっつけるという放射線治療においては、なるべく健康な部位には放射線を当てず、患部に限定して当てることが重要とされます。一方向から2次元的に当てるのではなく、3次元的に集中して当てることで、ピンポイントでがん細胞をやっつけることが可能になります。それには、治療前に、放射線を当てる量と位置が適正かどうかを検証する必要があります。この放射線の3次元的な分布を計測するための技術開発が進められていますが、十分ではありません。

熱蛍光材料による人体と等価の「ファントム」

放射線治療計画の検証実験には、「ファントム」と呼ばれる、人体の代わりの模型が使われます。人体に似た組成の素材で作られたダミーです。臓器ごとに、例えば肺に似た組成を持つ肺等価ファントムなどが作られ、そこに線量計を埋め込んで検証実験が行われます。人体はほとんどが水分でできているので、水または、水に似た組成の固体ファントムが使われ、その中に線量計を入れて測定するという方法がとられていますが、セラミックスを主体にした最新の線量計を使い、板状のセラミックスを多数重ねて立体化することで、人体等価ファントムを作る研究が進んでいます。ファントム自体が線量計となるのです。
放射線を当てた後に板状に戻し、その発光現象をCCDカメラで撮像すると得られた熱蛍光の画像から線量の分布を取得することができます。このファントム自体が線量計として機能する新しい線量計は、がん治療の精度と安全性を向上させる新たなデバイスとして先端医療への応用が期待されています。

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先生情報 / 大学情報

東京都立大学健康福祉学部放射線学科教授眞正浄光先生

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放射線計測学、放射線化学

メッセージ

私は大学在学中でも、自分の好きなことや、やりたいことを見つけることができず、何を仕事にすればいいのかわかりませんでした。何も考えずに入った放射線の道でしたが、ほかの道に進む動機もないことから、この道へ進むとどんな世界が広がっているのか探検することにしたのです。目に見ることのできない放射線の世界を理解していく過程は興味深いものでした。いつしか、詳しくなり、好きになり、この道で生きていくこと以外に選択肢はなくなっていました。
好きなことは、新しい経験を積むことで生まれるのかもしれません。

先生への質問

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