近日，日本产业技术综合研究所（AIST）（以下简称“AIST”）放射线标准研究组、高级研究员Morito Shimizu、高级研究员Yuichiro Morishita、研究组组长Masahiro Kato、研究部副主任Tadahiro Kurosawa和Toyo Medic Co.，Ltd.共同开发了一种利用医用直线加速器装置对多种放射治疗剂量计进行二次校准的技术。
在放射治疗中，如果照射到病变部位的放射线剂量（即剂量）不合适，则癌症复发率和治疗后副作用的发生率会增加。然而，由于剂量学的不确定性很大，照射剂量的不确定性也随之增大。其中一个原因是剂量计对不同类型辐射的灵敏度不同。传统上，用于剂量测量的剂量计是使用钴（Co）放射源发射的伽马射线（Co-γ 射线）进行校准的。
然而，实际的放射治疗中使用的是医用直线加速器装置产生的高能电子束或光子束等，因此在剂量测量时需要考虑放射源的差异并进行修正，这一直是不确定性的主要来源。
因此，AIST通过与 Toyo Medic Co.，Ltd. 的共同研究，进一步开发了用于剂量计初级校准的新技术，该技术利用高精度测量医用直线加速器设备的电子束和光子束，用于各种放射治疗剂量计的二次校准。利用该技术，成功将剂量测量的不确定性降低到不影响放射治疗效果的水平，并简化了测量程序。这使得放射治疗的现场能够比以往更精确地控制剂量，以在确保安全性的同时，提供更先进的放射治疗。
在放射治疗中，精确管理照射到患者体内肿瘤（如癌症）的剂量非常重要。有报告显示，照射剂量只要少5%，癌症复发率就会增加20%；而照射剂量增加5%时，副作用的发生率会增加5%。因此，治疗前后的剂量测定必须准确。由于照射剂量的不确定性会影响治疗效果，因此国际原子能机构（IAEA）在2016年建议“应在合理范围内尽可能准确地实施放射治疗”。关于放射治疗前后对放射治疗设备进行的剂量测量，建议实现不超过1%不确定度的水平，以避免对治疗效果产生影响。
迄今为止，用于放射治疗现场剂量测量的剂量仪一直使用伽马射线（Co-γ）进行校准。 然而，实际治疗中使用的是由医用直线加速器产生的高能光子束或高能电子束等，其射线种类有所不同。在剂量测量中，需要对这种射线种类的差异进行修正，包括由此带来的不确定性，这成为了不确定性增加的一个因素。此外，在实际放射治疗环境中使用伽马射线（Co-γ）校准剂量计的测量程序很复杂。因此，很难保证正在施用适当的剂量。
此外，由于国际形势的变化，价格飙升，在常规校准中用作伽马射线（Co-γ）辐射源的钴（Co）等放射性同位素的供应变得不稳定。而且，世界范围内的核安全措施和使用后的处置方法方面也存在分歧，这使得难以继续使用放射性同位素作为辐射源进行辐射剂量测量仪器的校准。
彼时，AIST在研究所内安装了与放射治疗现场相同类型的医用直线加速器设备，并开发了一种技术，可以高精度地测量医用直线加速器设备的高能光子束和高能电子束的剂量，进而以此作为参考来校准放射治疗剂量测量计（2013年9月12日AIST新闻发布会）。 另一方面，对于企业来说，引入放射线管控区域和医用直线加速器设备等专业设施和设备的门槛很高，并且从未有过二次校准实验室使用这项技术校准放射治疗剂量计，并将其提供给全国的放射治疗机构。
2013年，AIST和Toyo Medic Co.，Ltd. 在AIST新安装了最新的医用直线加速器设备，并开展了联合研究，以开发一种校准各种放射线剂量计的新技术，该技术现已推广至全国放射治疗机构中使用。
此前，使用医用直线加速器这种机械式放射线发生装置代替放射性同位素（如CO-γ源）对剂量计进行校准的方法尚未大规模推广。世界范围内正在进行机械式放射线发生装置取代放射性同位素辐射源的技术研究和开发，此次成果将推动这一进程。
根据《产业竞争力强化法案》，AIST建立了一个系统，允许企业使用AIST的设备独立开展业务活动。这项放射治疗剂量装置的校准服务，是企业利用AIST的辐射装置并使用该校准系统在社会上推广AIST技术的第一个案例。
通过使用与医院中相同的医用直线加速器装置对各种放射治疗用剂量计进行校准，简化了在医院中实际进行剂量测量时的流程，从而减少了人为错误的发生，并且在放射治疗前后对放射治疗装置的剂量进行测量时的不确定度也降低到了不影响治疗的水平（即1%以下）。此外，由于不使用放射性同位素，而是使用医用直线加速器设备作为辐射源，因此能够在未来持续稳定的提供校准服务。此外，校准服务将使用安装在AIST内部的医用直线加速器联合研究设备进行。AIST作为一级标准剂量机构，Toyo Medic Co.，Ltd作为二级标准剂量机构。两者使用相同的设备提供校准服务，从而为全国的所有医院提供更加稳定可靠的校准服务。
这是AIST首次使用自己的放射设施与私营公司进行合作，将其作为社会实施的商业化案例，研究所未来将继续致力于将AIST放射线测量和校准技术进行大规模的社会化实践。
基于这一成果，Toyo Medic Co.，Ltd. 将使用AIST的医用直线加速器设备为放射治疗剂量计提供JCSS校准服务（该服务将于2025年2月获得JCSS校准提供商认证）。
