第1章：密封小線源治療の利点と物理的基盤
密封小線源治療は、放射性同位元素をカプセルや針の中に封じ込めた「小線源」を、病変の内部やその直近に配置して直接照射する治療法です。リニアックを用いる外部照射とは異なる独自の物理的メリットがあり、特定の疾患において極めて高い治療効果を発揮します。
1-1. 小線源治療における3つの大きな利点
小線源治療が、なぜ多くの臨床現場で選ばれているのか。その理由は、以下の3つの利点に集約されます。
- 腫瘍中心部への高線量集中： 小線源を病変の中に直接挿入するため、腫瘍の中心部に対して非常に高い線量を安全に投与することが可能です。
- 短時間での大線量照射： 外部照射と比較して、非常に効率よく短時間で多くの線量を標的に届けることができます。
- 隣接正常組織の障害軽減： 放射線の強さは「距離の2乗に反比例して減衰する」という物理的特性（距離逆二乗の法則）があります。小線源から離れるに従って線量が急激に低下するため、腫瘍に隣接した正常組織へのダメージを最小限に抑えることが可能です。
1-2. 技師の視点：距離逆二乗の法則と線量分布
放射線技師として理解しておくべき重要なポイントは、この治療が「空間的・時間的な線量配分」において圧倒的な自由度を持っているという点です。
外部照射では、皮膚を突き抜けて深部の腫瘍にエネルギーを届ける必要がありますが、小線源治療は「内側から外側へ」照射します。これにより、局所治癒率を最大化しながら、周囲の正常な臓器機能を温存する「機能温存率」を極めて高く保つことができるのです。
ただし、線源を正確な位置に配置する手技が必要となるため、術者の技術によって治療効果に差が出やすいという側面も持ち合わせています。
第2章：【暗記必須】主要5核種の特性一覧
密封小線源治療で用いられる放射性同位元素（核種）は、それぞれ固有の半減期やエネルギー、形状を持っています。国試では、これらの組み合わせや「一時刺入か永久刺入か」といった実務的な扱いが非常によく狙われます。
まずは、確実に暗記すべき主要5核種のデータを一覧表で整理します。
2-1. 主要5核種の物理的特性まとめ
小線源治療で出題される主要な5つの核種について、必要な情報を網羅しました。
| 核種 | 半減期 | 平均エネルギー | 照射方法（刺入法） | 主な形状・用途 |
| Ir-192 （イリジウム） | 74.0日 | 0.38 MeV | 一時刺入（高・低線量率） | シード（組織内、表面、腔内） |
| Cs-137 （セシウム） | 30.1年 | 0.66 MeV | 一時刺入（低線量率） | 針・管（組織内、表面、腔内） |
| Co-60 （コバルト） | 5.27年 | 1.25 MeV | 一時刺入（高線量率） | 針・管（腔内照射） |
| Au-198 （金） | 2.69日 | 0.41 MeV | 永久刺入（低線量率） | グレイン（組織内、舌癌など） |
| I-125 （ヨウ素） | 59.4日 | 0.027 MeV | 永久刺入（低線量率） | シード（組織内、前立腺癌など） |
2-2. 国試を突破するためのポイント
表のデータを丸暗記するだけでなく、技師試験特有の出題パターンを意識して整理することが大切です。
- 永久刺入の核種は2つだけ：体内に線源を植え込んだままにする「永久刺入法」に使われるのは、Au-198 と I-125 の2つだけです。永久に置いておくため、半減期が短い、あるいはエネルギーが非常に低いという特徴があります。
- I-125 の極端に低いエネルギー：I-125 の平均エネルギーは 0.027 MeV（27 keV） と、他の核種に比べて圧倒的に低いです。これにより、周囲の正常組織への不要な被曝を極限まで抑えることができ、前立腺癌の治療などで大活躍します。
- Co-60 の高いエネルギー：Co-60 の平均エネルギーは 1.25 MeV と、小線源の中では最も高い部類に入ります。そのため、高線量率の腔内照射などで用いられます。
2-3. その他の特殊な核種（余裕があれば押さえる）
上記の5核種に加えて、選択肢のひっかけとして登場することがある核種も網羅しておきます。
- Cf-252（カリホルニウム）：小線源治療の中で、唯一中性子を放出する線源です。
- Sr-90 – Y-90（ストロンチウム – イットリウム）：β線（2.28 MeV）を放出する線源で、眼科領域の翼状片（よくじょうへん）の治療などに貼付照射として用いられます。
第3章：線量率の分類と出力測定法
密封小線源治療は、単位時間あたりに照射される放射線の量（線量率）によって、大きく3つのカテゴリーに分類されます。また、使用する線源の強さを正確に把握するための測定方法（校正）についても、国試では頻出のポイントです。
3-1. 線量率による3つの分類（日本国内の基準）
日本国内において、線源の強さは「1時間あたりにどれだけの線量（Gy）を照射するか」で分類されています。核種と線量率の組み合わせを整理しましょう。
- 高線量率（HDR：high dose rate）： 12 Gy/h 以上の強さを持つ線源です。Co-60 や Ir-192 がこれに該当します。短時間で治療が完了するため、現在主流となっているRALS（遠隔操作式）で広く用いられます。
- 中線量率（MDR：middle dose rate）： 2〜12 Gy/h の範囲の線源です。主に Cs-137 が該当します。
- 低線量率（LDR：low dose rate）： 2 Gy/h 以下 の非常に穏やかな線源です。Ra-226（歴史的線源）や Cs-137、Ir-192 などが用いられます。
3-2. 小線源の出力測定（校正）の基本
小線源治療では、線源から 1 m 離れた地点における空気カーマ率（または照射線量率）を基準として出力を測定します。
- 空気カーマ率定数： 線源から 1 m の距離における、放射能あたりのカーマ率の値です。
- 照射線量率定数： 線源から 1 m の距離における、放射能あたりの照射線量率の値です。
これらの定数を用いることで、線源の放射能（Bq）から実際の線量を算出することができます。
3-3. 線量率ごとの具体的な測定手技
高線量率と低線量率では、用いる測定器や手法が異なります。
- 低線量率（LDR）の出力測定： 主にウェル型線量計が使用されます。中央に線源を入れる穴（ウェル）がある空洞電離箱の一種です。線源の位置による影響やエネルギー依存性を、あらかじめ値がわかっている「標準線源」と比較することで校正します。
- 高線量率（HDR）の出力測定： サンドイッチ法と呼ばれる手法がとられることがあります。これは、測定距離、リーク電流、線量勾配、散乱線などの影響を考慮し、複数の条件で測定を行う精密な校正方法です。
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第4章：線量計算（AAPM TG-43）と線源配置法
密封小線源治療における線量計算は、かつては照射線量率定数を用いた簡便な方法が主流でしたが、現在はより物理的精度を高めたAAPM TG-43という計算体系が世界標準となっています。
また、線源をどのように配置すれば腫瘍全体に均一な線量を届けられるかという「配置の理論」についても、国試では各手法の特徴が問われます。
4-1. 線量計算（AAPM TG-43）のパラメータ
TG-43では、特定点 $P(r, \theta)$ における吸収線量率 $\dot{D}$ を、複数の物理パラメータの積として算出します。
$$D = S \times A \times g(r) \times F(r, \theta) \times \frac{G(r, \theta)}{G(r0, \theta0)}$$
各パラメータの意味を、技師の視点で整理しましょう。
- $S$（空気カーマ強度）：線源自体の強さを表す指標で、単位は $[cGy \cdot cm^{2} \cdot h^{-1}]$ です。
- $A$（線量率定数）：空気内での影響を、組織内（水中）での影響に変換するための定数です。
- $g(r)$（放射状線量関数）：距離による線量減衰を考慮した関数です。
- $F(r, \theta)$（非等方性関数）：線源自体の形状やカプセルの影響により、方向（角度）によって放射線の出方が異なることを考慮した関数です。
- $G(r, \theta)$（線源幾何学係数）：線源の形状（点線源か線状線源か）による幾何学的な広がりを補正する係数です。
なお、永久刺入法（I-125など）の場合は、照射時間を決める必要がない代わりに、核種の平均寿命（$T_{avg}$）を用いて総線量を算出します。
4-2. 伝統的な線源配置法
複数の線源を組み合わせて照射する場合、線量の「ムラ」をなくすための工夫が考案されてきました。
- クインビ法（メモリアル法）：強度が同じ線源を等間隔に配置するシンプルな手法です。計算は簡単ですが、中心部分が高線量（ホットスポット）になりやすいという欠点があります。
- パターソン・パーカー法（マンチェスター法）：あえて強度の異なる線源を組み合わせることで、腫瘍内の線量分布を一様（均一）にする手法です。ただし、異なる強度の線源を複数用意する必要があります。
- パリ法：同一強度の線源を、直線的に平行かつ等間隔で刺入する手法です。特に Ir-192 を用いた組織内照射に適しています。
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