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2018 年度 実施状況報告書

CT撮影における多段階線量評価法の開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K07746
研究機関金沢大学

研究代表者

松原 孝祐  金沢大学, 保健学系, 准教授 (30507372)

研究分担者 福田 篤志  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (00811704)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードコンピュータ断層撮影 / 被ばく線量 / 最適化 / 放射線技術学 / 医学物理学
研究実績の概要

本研究では,CT撮影の撮影前,撮影中,撮影後の3段階でそれぞれ必要とされる被ばく線量情報を取得するための手法を相補的に開発するとともに,その精度の評価を行うことを目的としている。
CT撮影前の線量評価法の開発に向けて,米国医学物理士会が提唱するsize-specific dose estimate(SSDE)値の精度検証を,線量計を使用して実測する方法(実測法)およびモンテカルロシミュレーションにより推定する方法(シミュレーション法)を用いて行った。その結果,SSDE値は被写体のサイズによらず,成人腹部における平均吸収線量を2%以下の誤差で推定できていることを明らかにした。これは,SSDEをCT撮影前の線量評価のための指標として用いることができることを示している。
CT撮影中の線量評価法の開発に向けて,光ファイバー線量計をCT撮影に適用するための基本的な特性を調べた。その結果,光ファイバー線量計をCT撮影中の線量評価に使用する際には,特に線量の取得精度および再現性に問題があることを見出した。取得精度に関しては補正による改善が可能であるが,再現性に関しては改善の余地が無く,光ファイバー線量計をCT撮影中の線量評価に使用するのは難しいことが示唆された。
CT撮影後の線量評価法の開発のために,CT撮影のモンテカルロシミュレーションのソースコードを作成し,推定される吸収線量の精度向上に向けた検討とソースコードの改良を行った。成人標準体型を模擬した腹部ファントムを対象とした実測法との比較において,吸収線量の平均値のシミュレーション法と実測法の差異を平均5%程度にまで低減させることができた。引き続き,吸収線量の推定精度向上に向けた研究を進めていくことが必要である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

被ばく線量評価法の開発を行うにあたり,その準備段階として位置づけられる検討項目の実施に予想以上に時間を要しているために,当初の予定よりやや遅れている状況である。

今後の研究の推進方策

光ファイバー線量計をCT撮影に適用するための基本的な特性を調べた結果,光ファイバー線量計を使用したCT撮影中の線量評価法の開発は難しいことが判明したため,今後はCT撮影前とCT撮影後の2段階に絞った線量評価法の開発を進めていきたい。
CT撮影前の線量評価法に関しては,SSDEによる平均吸収線量の推定精度が高いことが確認できたことから,CT撮影前にSSDEを高精度に取得するために,位置決め画像に適用するキャリブレーション用キットの開発を進める。
また,CT撮影後の線量評価法に関しては,シミュレーション法の精度をさらに上げるために,特に影響が大きいと考えられるX線エネルギースペクトルおよびボウタイフィルタの推定精度を向上させるための研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

被ばく線量評価法の開発を行うにあたり,その準備段階として位置づけられる検討項目の実施に予想以上に時間を要している。その結果,研究全体の遂行が当初の予定よりやや遅れており,予定通り予算の執行を行えていないことから,その結果として次年度使用が生じた。
次年度使用額と翌年度分として請求した助成金とを合わせた使用計画としては,本格的な被ばく線量評価法の開発を行うにあたり,研究分担者との研究打合せ費用,および必要な消耗品を購入するための消耗品費を支出する。また,国際会議を中心とした学会発表および欧文誌を中心とした論文投稿を行うにあたり,旅費,学会参加登録費,英文校閲費,論文掲載費を支出する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] チュラロンコン大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      チュラロンコン大学
  • [国際共同研究] マレーシアプトラ大学(マレーシア)

    • 国名
      マレーシア
    • 外国機関名
      マレーシアプトラ大学
  • [雑誌論文] Axial absorbed dose distributions during abdominal computed tomography acquisitions: Measurement and the Monte Carlo simulation study2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Matsubara, Hiroji Nagata, Rena Okubo, Yoshinori Ogawa, Ayaka Hirosawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics Conference Series

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Accuracy of axial absorbed dose distributions during abdominal CT based on Monte Carlo method2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Matsubara, Hiroji Nagata, Rena Okubo, Thunyarat Chusin, Yoshinori Ogawa
    • 学会等名
      31st European Congress of Radiology
    • 国際学会
  • [学会発表] Patient safety in computed tomography: dose optimization and safe use of contrast media2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Matsubara
    • 学会等名
      11th Annual Scientific Meeting of Thai Medical Physicist Society
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Axial absorbed dose distributions with different tube voltages during abdominal CT: Measurement and the Monte Carlo simulation study2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Matsubara, Hiroji Nagata, Rena Okubo, Yoshinori Ogawa, Thunyarat Chusin, Ayaka Hirosawa
    • 学会等名
      18th Asia-Oceania Congress of Medical Physics & 16th South-East Asia Congress of Medical Physics
    • 国際学会
  • [学会発表] Patient Dosimetry in Computed Tomography2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Matsubara
    • 学会等名
      18th Asia-Oceania Congress of Medical Physics & 16th South-East Asia Congress of Medical Physics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シミュレーションによるCT線量評価-活用法および問題点-2018

    • 著者名/発表者名
      松原孝祐
    • 学会等名
      日本放射線技術学会第46回秋季学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Size-specific dose estimates(SSDE)について2018

    • 著者名/発表者名
      松原孝祐
    • 学会等名
      日本CT技術学会第6回学術大会
    • 招待講演
  • [図書] CT super basics2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Ichikawa, Kosuke Matsubara, Kazuto Kozaka, Satoshi Kobayashi
    • 総ページ数
      203
    • 出版者
      オーム社
    • ISBN
      9784274700750
  • [備考] 金沢大学放射線計測・防護研究室(松原研究室)ウェブサイト

    • URL

      http://matsuk.w3.kanazawa-u.ac.jp/

  • [備考] 金沢大学研究者情報

    • URL

      http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=2012

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公開日: 2019-12-27  

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