体格補正シミュレーションを用いた全身放射能測定装置による身体組成の測定

• Project/Area Number: 04680118
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 東郷 正美 東京大学, 教育学部, 教授 (70041283)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡島 佳樹 東京大学, 教育学部, 助手 (90194349) ; 柴田 徳思 東京大学, 原子核研究所, 教授 (80028224)
• Project Period (FY): 1992
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1992)
• Keywords: 全身放射能測定装置 / 身体カリウム量 / EGS4 / シミュレーション / MIRDファントム / カリウム濃度分布 / 骨格筋 / 骨組織

Research Abstract

東大原子力センターの人体用全身放射能測定装置は、大面積のプラスチック・シンチレータを検出器と、高感度なので短時間で身体カリウム量が測定できるが、一方ではエネルギー分解能が低い。被測定者の体格を適切に補正しないとかなりの測定誤差を生じる。従来は箱型人体模型で体格補正を行ってきたが十分な精度が得られなかったため、科研費(昭和63年度)の交付を受け、シミュレーション・コード・EGS4を用いた補正方法を検討し、シミュレーションの妥当性が明かにされた。本研究はシミュレーションのための人体のモデル化について検討した。
人体にMIRDファントムを参考にし、(1)体内の各臓器・組織のカリウム濃度の分布について、(2)骨や肺など、その他の軟組織とは密度が異なる組織・臓器の影響、を考慮した人体のモデル化を試みた。
骨格筋、骨組織をはじめ、脳、消化管、心臓、肝臓など約20種類の臓器・組織のカリウム濃度分布について検討した。計数効率に大きく寄与するものは、特に骨格筋、骨組織に含まれるカリウム-40によるγ線があげられ、前者ではシンチレーターへの総沈着粒子数の約76%、後者では11%に及んだ。そのほかの臓器の寄与は小さく、人体のモデル化に当たって、かなり臓器を簡略化できることが本研究で明らかにされた。
体内の密度は組織によっては大きく異なり、たとえば骨組織の密度は軟組織に比べはるかに高い。γ線の散乱は物質の密度によって異なるので、次に密度の違いが計数効率にいかに影響するかを検討した。骨組織の密度を本来の密度、および仮に軟組織と同じ密度に設定した場合の両者のシミュレーションを行い比較したところ、骨組織によるγ線の遮蔽の効果は小さいことも解明された。
簡単な人体モデルで正確な値が求められると予想され、シミュレーションを人体測定に応用する可能性が本研究により確認できた。