Biophysics · 16.15

高エネルギーX線の生成

Production of high-energy X-rays

🧠 治療用X線は診断用より高いMeV領域を用いる。 医療用直線加速器medical linear accelerator (LINAC)医療用直線加速器（medical linear accelerator (LINAC)）medical linear accelerator (LINAC)（医療用直線加速器）の高周波high frequency高周波（high frequency）high frequency（高周波）電場electric field電場（electric field）electric field（電場）で電子を加速する。

直線加速器による高エネルギーX線

医療用直線加速器medical linear accelerator (LINAC)医療用直線加速器（medical linear accelerator (LINAC)）medical linear accelerator (LINAC)（医療用直線加速器）では電子銃から出た電子をマイクロ波microwaveマイクロ波（microwave）microwave（マイクロ波）で加速し、偏向磁石で治療ヘッドへ導く。標的で生じた制動X線bremsstrahlung X-ray制動X線（bremsstrahlung X-ray）bremsstrahlung X-ray（制動X線）を平坦化フィルタや多葉コリメータmultileaf collimator, MLC多葉コリメータ（multileaf collimator, MLC）multileaf collimator, MLC（多葉コリメータ）で整形し、複数方向から標的体積target volumes標的体積（target volumes）target volumes（標的体積）へ重ねる。

電子加速からビーム整形まで

電子を標的へ衝突させ高エネルギー制動放射bremsstrahlung制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射）を得る。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='linear accelerator (LINAC)'>直線加速器</span>による高エネルギーX線"] --> B
  B["電子加速からビーム整形まで"] --> C
  C["電子を標的へ衝突させ高エネルギー<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bremsstrahlung'>制動放射</span>を得る"] --> D
  D["深部線量と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='irradiation field'>照射野</span>"]

深部線量と照射野

医療用直線加速器medical linear accelerator (LINAC)医療用直線加速器（medical linear accelerator (LINAC)）medical linear accelerator (LINAC)（医療用直線加速器）は高周波high frequency高周波（high frequency）high frequency（高周波）電場electric field電場（electric field）electric field（電場）で電子をMeV領域まで加速し、標的へ衝突させて高エネルギー制動放射bremsstrahlung制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射）を作る。得られたビームの照射野irradiation field照射野（irradiation field）irradiation field（照射野）、入射方向、線源―患者距離を設計する段階は遠隔放射線治療の幾何学につながる。

深部腫瘍へ線量を集中させる放射線治療に用いる。MeV光子では表面直下より深部に最大線量が現れるビルドアップbuildup (dose buildup)ビルドアップ（buildup (dose buildup)）buildup (dose buildup)（ビルドアップ）があり、深部腫瘍を治療しながら皮膚線量を抑えられる。

まとめ

治療用X線は診断用より高いMeV領域を用いる。LINACの高周波high frequency高周波（high frequency）high frequency（高周波）電場electric field電場（electric field）electric field（電場）で電子を高エネルギーへ加速する。
電子を標的へ衝突させ高エネルギー制動放射bremsstrahlung制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射）を得る。
深部腫瘍へ線量を集中させる放射線治療に用いる。