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画像下治療IVR時の医療従事者の被ばく低減最適化に寄与する線量分布図に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21K10366
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58010:Medical management and medical sociology-related
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

工藤 幸清  弘前大学, 保健学研究科, 教授 (10214967)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小山内 暢  弘前大学, 保健学研究科, 助教 (40514138)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords医療従事者 / 被ばく低減 / 線量分布図 / IVR
Outline of Research at the Start

この研究はX線透視を行いながら治療を行う画像下治療(IVR)時における散乱線の様子を示す空間線量分布図のリアルタイム表示を目的とする。医療従事者には線量限度を守るだけでなく、被ばく線量をできるだけ低くするように最適化が求められる。最適化に資するため、医療従事者が室内の線量の高低を把握できる空間線量分布の可視化システムの開発が有用である。このシステム開発の初期研究として、種々の透視条件での空間線量分布のシミュレーションを構築し、構築した分布図の中から透視条件に応じた分布のモニタ出力を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き、IVR室内の空間線量分布をPHITSによるシミュレーションにより算出した。これまでのシミュレーション結果から比較的分布形状の差異が認識できる条件を考慮し、寝台の上に仰臥位になるように配置した人体ボクセルファントムの位置(寝台位置)を正中から横方向に0cm,±20cm、または縦方向(頭足方向)に0cm,±20cm,±40cm,±60cm,±80cm変化、ならびにX線管の管球角度(鉛直上向を 0°)を0°,±45°,±90°変化させた場合の2次元空間線量分布データの表示を試みた。さらに、寝台の位置ならびにX線管の管球角度の情報を入力することで、入力した条件に対応する空間線量分布図と3Dジオメトリを同時にモニタへ表示するシステムを excel visual basic for applications (Excel VBA) を用いて構築した。この表示システムは2条件を入力することで条件の異なる2種類の空間線量分布図・3Dジオメトリを同時に表示することもできるため、条件の違いによる散乱線の分布形状の違いを比較することができ、視覚的にわかりやすいと推察されたため結果を報告した。
表示方法について、PHITSでは3次元の空間線量分布データの収集も可能であるため、3次元でのデータ集結果をもとに、3Dソフトウェア Paraview により3次元表示を試みた。
本研究を遂行するにあたり、散乱線の可視化と散乱線発生源の特定は放射線防護策を講じる上で大変重要である。そこで、増感紙の発光を応用したX線の可視化、ならびにピンホールカメラによる散乱線の可視化を試みた。この散乱線の可視化は研究分担者が担当し、結果を報告した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2次元の空間線量分布図とジオメトリの表示システムを構築し結果を報告した。しかしながら、2次元の空間線量分布図と3次元の空間線量分図の認識のしやすさ等、表示の比較、検討には至らなかったため、やや遅れていると判断した。

Strategy for Future Research Activity

表示方法について検討する。PHITSにより3次元の空間線量分布データを収集し、3Dソフトウェア Paraview により3次元表示を行う。3次元表示と2次元表示の分かりやすさ等の違いを評価し、結果を報告する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 増感紙の発光を応用したX線撮影時の散乱X線の可視化 ―放射線防護教育への活用に向けた新たな試み―2024

    • Author(s)
      野呂 朝夢祐, 小山内 暢, 木村 将乃助, 工藤 幸清, 對馬 惠, 北島 麻衣子, 漆坂 真弓, 冨澤 登志子
    • Journal Title

      保健科学研究

      Volume: 第14巻2号

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] IVR室内における線量分布図及びジオメトリ表示のシステム化2023

    • Author(s)
      荒井 僚太, 工藤 幸清, 阿保 淳, 千田 真由香, 坂本 颯, 野呂 朝夢祐, 小山内 暢, 對馬 惠, 小宮 睦弘, 葛西 慶彦, 成田 将崇
    • Journal Title

      保健科学研究

      Volume: 第14巻1号 Pages: 13-20

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CT の肺野イメージにおける深層学習を用いた再構成法の有用性に関する基礎的検討:ファントム実験2022

    • Author(s)
      坂本 颯,工藤 幸清,阿保 淳,荒井 僚太,千田 真由香,野呂 朝夢祐,小山内 暢,對馬 惠,柏崎 碧,森田 竹史,成田将崇
    • Journal Title

      保健科学研究

      Volume: 第13巻2号 Pages: 1-9

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] IVR 室内における鉛板使用による床からの散乱線量低減効果の検討2022

    • Author(s)
      阿保 淳,工藤 幸清,荒井 僚太,坂本 颯,千田 真由香,野呂 朝夢祐,小山内 暢,對馬 惠, 小宮 睦弘,葛西 慶彦,成田 将崇
    • Journal Title

      保健科学研究

      Volume: 第13巻2号 Pages: 11-18

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ピンホールカメラ原理を応用した散乱X線発生源の可視化による防護策の検討2023

    • Author(s)
      小山内 暢, 工藤 幸清, 細川 翔太, 對馬 惠, 野呂 朝夢祐, 田村 梨菜, 田中 智妃蕗, 三上 葉月, 山口 一郎, 齋藤 陽子
    • Organizer
      第97回日本心臓血管放射線研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] CT検査室内における散乱X線の発生源別寄与割合の推定2023

    • Author(s)
      田中 智妃蕗, 小山内 暢, 田村 梨菜, 三上 葉月, 野呂 朝夢祐, 對馬 惠, 工藤 幸清
    • Organizer
      第13回東北放射線医療技術学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ピンホールカメラによるCT室内の散乱X線発生源の可視化2023

    • Author(s)
      田村 梨菜, 小山内 暢, 田中 智妃蕗, 三上 葉月, 細川 翔太, 野呂 朝夢祐, 對馬 惠, 山口 一郎, 工藤 幸清
    • Organizer
      第13回東北放射線医療技術学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 原子力・放射線緊急時以外に焦点を当てた食品中の放射性物質管理に関するガイダンス「IAEA-TECDOC-2011」の考察2023

    • Author(s)
      三上 葉月, 小山内 暢, 田中 智妃蕗, 田村 梨菜, 野呂 朝夢祐, 細川 翔太, 對馬 惠, 細田 正洋, 工藤 幸清, 山口 一郎
    • Organizer
      第13回東北放射線医療技術学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 発生源を考慮した高さの違いによる散乱X線分布の評価2023

    • Author(s)
      野呂 朝夢祐, 小山内 暢, 田村 梨菜, 田中 智妃蕗, 三上 葉月, 細川 翔太, 北島 麻衣子, 對馬 惠, 工藤 幸清
    • Organizer
      第13回東北放射線医療技術学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Assessment of air dose distribution in the vertical plane for more appropriate occupational exposure management2023

    • Author(s)
      Tomuhiro Noro, Minoru Osanai, Shota Hosokawa, Maiko Kitajima, Megumi Tsushima, Kohsei Kudo
    • Organizer
      International Symposium on Natural and Artificial Radiation Exposures and Radiological Protection Studies (NARE2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 深層学習による CT 画像再構成法の肺野における有用性の検討2022

    • Author(s)
      坂本 颯,工藤 幸清,阿保 淳,荒井 僚太,千田 真由香,野呂 朝夢祐,小山内 暢,對馬 惠,柏崎 碧,森田 竹史,成田将崇
    • Organizer
      第9回保健科学研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] IVR 室内における空間線量分布図及びジオメトリ表示の システム化2022

    • Author(s)
      荒井 僚太,工藤 幸清,阿保 淳,千田 真由香,坂本 颯,野呂 朝夢祐,小山内 暢,對馬 惠,小宮 睦弘,葛西 慶彦,成田 将崇
    • Organizer
      第9回保健科学研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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