研究課題：EPR (Electron Paramagnetic Resonance:電子常磁性体共鳴法)を用いた生体被曝線量測定

担当：　三宅　実

歯でのEPR信号の測定　歯エナメル組織において、電離性放射線照射によりハイドロキシアパタイト結晶格子内部に経時的に極めて安定なフリーラジカルが形成される。形成されるラジカル量は被曝線量に依存しそのラジカルを電子スピン共鳴装置により定量することで、放射線被曝線量を知ることができる。

50cmの測定空間が得られヒト頭部がそのまま入る構造になっている。ループの共振器を歯のエナメル質を覆うように固定する L-band 1.2GHz EPR Spectrometer. 永久磁石による420gaussの磁場強度を有する。信号強度は、ループ共振器に標準試料PDT(Perdeuterated (15)N-Tempone )が取り付けてあり、その強度との相対計測を行う。

In vivo EPR Dosimetry　(L-band)

核テロや核燃料施設での大規模被曝事故が起こった場合、不特定多数の住民が被曝する可能性がある。さらに地震が頻発する我が国においては、巨大地震も予期せぬ状況で発生し、原子力発電所での放射性物質の異常漏洩等が事実発生している。このような有事の際に、生体にとって放射線被曝は直接生命に関わる障害であり、その線量の把握は治療に際して極めて重要な情報となる。

1. 高線量被曝の際の被曝線量推定。
2. 測定時間が、一人あたり数分のハイスループット。トリアージとしての運用。
3. 被曝者からの試料のサンプリングを要しない。

研究結果：

1. Ｘ線が、ガンマ線や電子線照射よりＥPＲ信号は効率的に生成される。
2. 歯の既存EPR信号の分布は、概ね対数正規分布を示した。
3. 1Gy照射群においては感度77%(特異度78％)であるが、2Gy照射群では感度99.9%(特異度98%)での検出が可能である。
4. 線量の比較的低い歯科用Ｘ線照射においても、頻回の照射により本装置で検出されるEPR信号が発生する。

これからの計画

In vivo EPR　Dosimetryをトリアージとして実用化するために

（1）人の口腔に最適化された共振器の開発により検出感度の向上。
（2）既存EPR信号の分離評価、補正法の検討。
（3）ポータブル装置の開発

EPR Dosimetry関連研究費

1. ） 科研費 (課題番号17591964)　基盤研究（Ｃ）病態科学系歯学・歯科放射線学　歯エナメル質による放射線被曝線量評価：in vivo ESRを用いた補正法の検討
2. ） 原子力試験研究費（原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブ）　災害時の高線量被曝者スクリーニング用in vivo電子スピン共鳴装置開発
3. ） 科研費（課題番号11008895）基盤研究（C）　In vivo Dosimetryの生体への応用
4. ） 独立行政法人科学技術振興機構戦略1的国際科学技術協力推進事業国際緊急共同研究・調査支援プログラム（J-RAPID）（課題番号11103027）生体EPR(Electron Paramagnetic Resonance :電子常磁性体共鳴)放射線線量測定装置による歯からのラジカル信号測定