Linacgraphyにおける被写体・メタルプレートのpoint spread functionの算出

(日本学術振興会／阪大医・保健) 宮島悟史

【目的】
放射線治療で用いられる照射野照合画像（Linacgraphy）における散乱線の影響を検
討するため、被写体（水）・メタルプレート（金属増感板）内での散乱線による信号
の広がり（Point Spread Function: PSF）をMonte Carlo法を用いて算出した。

【方法】
水ファントム・メタルプレート内での散乱線による信号の広がり（point spread
function: PSF）を、Monte Carlo法を用いて計算した。ペンシルビーム（単色光
子：250keV〜20MeV）が、水ファントム（10〜30cm）或いはメタルプレート（Al, Cu,
Fe, W, Pb: 0.5〜5mm）に入射した際の射出光子／電子／陽電子の広がり（PSF）を算
出した。計算においては、射出面或いはair gapを挟んだ面における各粒子のenergy
fluenceを、入射位置からの距離の関数（[MeV/mm^2]）として記録した。計算パラメ
ータは入射光子エネルギー、水ファントム・メタルプレート厚、air gap（0
〜100cm：水ファントムの場合のみ）とした。得られた結果よ
り、PSF、scatter-primary ratio (SPR)、メタルプレートにおける電子／陽電子への
変換効率を求めた。
計算には、Monte Carlo計算コードEGS4を用いた。電子／陽電子の追跡にはPRESTAを
使用した。計算における光子・電子／陽電子のcutoff energyは、いずれも10keV
（PCUT = 10 keV, ECUT = 521 keV）とした。

【結果・考察】
　水ファントムのPSFは被写体における信号のボケの程度を示し、画像上での解像度
の限界値を決定する。またメタルプレートの材質・厚さによるPSFの違いは、画像上
での解像度がメタルプレートの材質・厚さに依存することを示す。今回得られたPSF
より、上記のパラメータが画像上での解像度に与える影響を検討することが可能であ
る。またメタルプレートにおける変換効率は、画像上のノイズ・被曝線量に影響する
値である。