ボクセルファントムシミュレーション計算によるX線CT診断時の患者の被ばく線量評価

• Project/Area Number: 14770468
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Radiation science
• Research Institution: National Institute of Radiological Sciences (2003); Oita University of Nursing and Health Sciences (2002)
• Principal Investigator: 赤羽 恵一 放射線医学総合研究所, 医学物理部, 主任研究員 (80202521)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2002: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: CT / EGS4 / ボクセルファントム / 被ばく

Research Abstract

一般公衆の被ばくの中で、人工放射線源として最も大きな割合を占めているのは医療放射線である。その内、一般的なX線撮影と比較してX線CTによる被ばくは線量が高く、撮影頻度も増加傾向が認められる。そのためX線CTの最適化は放射線防護上非常に重要になってきた。しかし、X線CT撮影の詳細な被ばく線量評価は容易ではないのが現状である。例えばIAEAのガイダンスレベルではCTDIに用いられているアクリル円筒ファントムの中心軸線量として示されている。そこで、数学ファントムを用いたモンテカルロシミュレーションでX線CT撮影における患者被ばく線量を評価した。
実際の病院において設定されている撮影条件下で、胸部及び腹部のX線CT撮影における臓器吸収線量を、原研で開発された平均的サイズの日本人男性ボクセルファントムを用いて計算した。計算にはBirchらのX線スペクトルとORNLの物質データ、EGS4コードを用い、入射光子エネルギーに対する比として求めた。また、両撮影における全スキャン時の線量だけでなく、スライス毎の各臓器線量の比も計算し、スライス位置と臓器線量の関係も定量的に評価した。また、管理用に用いられているCTDIとして、アクリル円筒ファントムをスキャンした時の吸収エネルギーを計算し、患者線量との関連性も分析した。これらにより、撮影時の体内の臓器線量分布と、スキャン位置の線量への影響、そして実務上の管理と患者被ばくの関係について、基礎的なデータを得た。