2018 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of optimization method of dose and image quality in infant radiography
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16K10322
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
藤淵 俊王 九州大学, 医学研究院, 准教授 (20375843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杜下 淳次 九州大学, 医学研究院, 教授 (40271473)
藪内 英剛 九州大学, 医学研究院, 教授 (70380623)
松浦 俊治 九州大学, 大学病院, 准教授 (10532856)
木下 義晶 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (80345529)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | テトラファントム / 小児 / 3Dプリンタ / モンテカルロ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
医療施設においてX線を用いた検査は必要不可欠なものとなっている。特に胸部単純一般撮影は頻繁に実施される検査であり、それに伴い患者の被ばくが生じる。小児は放射線感受性が成人と比較して高く、検査の際には撮影条件を適切に設定するとともに被ばく線量を評価する必要である。臓器吸収線量を評価する方法として物理ファントムを用いてガラス線量計で測定する方法があるが、ガラス線量計の読み取りにはアニーリング処理などの手間がかかる。そこで本研究では数値ファントムを開発し、モンテカルロシミュレーションにより臓器吸収線量を評価することを考えた。臨床で得られた小児CT(Computed Tomography)画像から胸部領域の臓器・組織を抽出し3次元表示した後、多数の四面体から成るテトラファントムを作成した。作成したテトラファントムをモンテカルロコードPHITSに読み込み、左右の肺、心臓、肋骨、胸骨、軟部組織の臓器吸収線量を計算した。一昨年度の段階でファントム作成方法について検討し、本年度は、最適な作成条件について、ポリゴン数、計算時間、データ容量、臓器線量、ファントム内の線量分布をパラメータとして検討を進めた。結果として、ポリゴン数を64倍変化させても臓器線量やプロファイルに大きな影響はないことが明らかになった。ただし計算時間の変化は2分の１程度であり、ポリゴン数の減少による計算時間の効率化に大きな効果はみられなかった。このことから、ポリゴン数の設定について、各臓器形状を構成するのに必要以上に極端に減少させる意義や効果は少ないことが明らかになった。
さらに臓器線量の実測及びX線画像の画質検証のため、テトラファントムから3Dプリンタにより実際のファントムの作成方法について検討し、適切な印刷条件を明らかにした。
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