歯科用コーンビームＣＴ装置を維持管理するための品質保証計画実施用ファントムの開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25462933
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: 西川 慶一 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (30180590)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 歯科用コーンビームCT / 品質保証計画 / ボクセル値 / MTF / 幾何学的歪

Outline of Annual Research Achievements

これまでの検討結果から、ボクセル値測定用ファントムを設計する際の注意事項として、①線質硬化の影響を可能な限り低減するために構成要素となる骨密度ファントムはＸ線束方向に複数個並べない、②方向依存性が生じないように骨密度ファントムは円柱形にする、の2点が明らかになっている。本年度は、骨密度ファントムの適切な直径（Ｘ線束方向の厚さ）を決定するため、炭酸カルシウム濃度50%のファントム材料で直径の異なる4種類の円柱形ファントムを製作した。そして、種々の管電圧の下で、これらのファントムを空気中および直径160mmΦ、高さ150mm(H)の水ファントム中で撮影し、各ファントム像のボクセル値プロフィールを分析した。その結果、最適な直径は10mmΦであり、ファントムは空気中より水中で撮影する方が良いことが明らかになった。そこで、直径10mmΦの円柱形ファントムを4種類の炭酸カルシウム濃度で作製し、それらをＸ線学的に水と等価なウレタン系樹脂で作製した直径160mmΦ、高さ150mm(H)の円柱ファントムの中に埋入して、ボクセル値測定用ファントムを製作した。
また、歯科用コーンビームCTではMTFの3次元的な位置依存性が必須の評価項目となるが、従来行われているワイヤー法ではこの評価を行なえない。そこで、直径10mmΦ、高さ30mm(H)のウレタン系樹脂製円柱ファントム内に直径1mmΦ、厚さ0.05mmのタングステン製微小円板を水平に埋入したものと垂直に埋入したものを製作し、MTF測定用ファントムとした。
さらに、これらのファントム製作と併せて、幾何学的歪を評価するための籠状の四角柱ファントムを設計し、製作した。
以上のファントムを品質保証計画を想定して撮影し、歯科用コーンビームCT装置の維持管理に有用であることを確認した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定では、研究期間内（平成27年度まで）に成果を学会発表し、論文として雑誌掲載されるところまで完了するはずであった。しかし、学会発表および論文投稿は平成28年度にずれ込んでしまった。

Strategy for Future Research Activity

当初の目的である品質保証計画実施用ファントムの開発は達成できた。このファントムを使用してまず行わなければならないのは、このファントムを種々の機種で継時的に撮影し、基本的画像特性の継時的変化を明らかにすることである。また、このファントムを種々の機種で撮影することで基本的画像特性の機種間の変動幅を知ることが可能になるが、この情報は歯科用コーンビームCT装置に要求される基本性能を明らかにする上でも重要と考えられる。

Causes of Carryover

本研究の成果を発表すべき学会（日本歯科放射線学会学術大会）が例年6月前後に開催されるため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度の日本歯科放射線学会学術大会は6月18日（土）・19日（日）に開催されるが、そこで本研究の成果を報告する予定である。発表後、速やかに論文作成を行い、雑誌投稿を行う予定であるが、次年度使用額はその投稿料として使用したい。