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2019 年度 実施状況報告書

X線CT装置におけるビーム幅に影響しない出力測定法の開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K15656
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

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CT / 直接線 / 散乱線 / 散乱ー直接線比 / 出力測定 / ビーム幅 / X線ビーム幅測定法 / リアルタイム測定器
研究実績の概要

Z軸方向に広いビーム幅をもつX線CT装置の出力測定において,ビーム幅および回転速度に影響しない新しい出力測定方法を開発した.X線の出力は,X線管に印加された管電圧,管電流,照射時間,ターゲットの材質に依存し,理論的には照射野の大きさに依存しない.しかし実際に測定すると,照射野に依存してX線の出力は増減する.
アイソセンターに設置した線量波形の取得が可能な電離箱線量計(6 cc)を用いて,4種類の管電圧(80, 100, 120, 135kVp),4種類のZ軸方向の照射野(40, 80, 120, 160 mm)を組み合わせて空気カーマ率を取得し,各管電圧にて照射野が0 mmとなる空気カーマ率(K0-w/o-A)を外挿法にて算出した.同様に,ガントリー下部に鉛で作成したコリメータを作成してX軸方向の照射野を制御し,開口部を40 mmから80 mmまで8 mmずつ増加させて散乱線量率を変化させ,X軸方向の照射野が0 mmとなる線量率(K0-w-A)を算出した.その結果,いずれの管電圧においてもK0-w/o-AとK0-w-Aが一致していることが判明し,これらは直接線を示していると考えられた.
直接線と散乱線を分離して測定できることから,上記の結果は散乱-直接線比の取得が可能であることを示しており,非常に有意義な結果であるといえる.ビーム幅に影響しないX線CT装置の出力測定法は,Journal of Applied Clinical Medical Physicsに掲載された.またCRおよびFPDを用いたX線ビーム幅測定法を開発したが,本手法も日本放射線技術学会雑誌に掲載された.これらは非常に有意義な結果であるといえる.
今後は6 ccの電離箱以外の半導体線量計や,より小容積電離箱式線量計にて同じ結果が得られるかどうか,調査の必要がある.その点が今後の課題である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ビーム幅に影響しないX線CT装置の出力測定法は,Journal of Applied Clinical Medical Physicsに,またCRおよびFPDを用いたX線ビーム幅測定法は日本放射線技術学会雑誌に掲載された.以上より「おおむね順調に進展している」と判断した.

今後の研究の推進方策

これまでに解明できたZ軸方向に広いビーム幅をもつX線CT装置の出力測定を確固たるものにするために,その裏づけとなるデータ取得を継続的に行う.また,実施できなかった半導体検出器や,より小さな電離容積を持つ電離箱式線量計にて本手法が活用できるかどうかを継続的に検討していく.

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた学会参加費、旅費が不要となったため.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] バージニアコモンウェルス大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      バージニアコモンウェルス大学
  • [雑誌論文] Measurement Accuracy of CT Beam Width with a Portable Flat-panel Detector2020

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa Nao、Matsubara Kosuke、Fukuda Atsushi、Yamamoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiological Technology

      巻: 76 ページ: 161~167

    • DOI

      https://doi.org/10.6009/jjrt.2020_JSRT_76.2.161

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimation of primary radiation output for wide‐beam computed tomography scanner2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Atsushi、Lin Pei‐Jan P.、Ichikawa Nao、Matsubara Kosuke
    • 雑誌名

      Journal of Applied Clinical Medical Physics

      巻: 20 ページ: 152-159

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/acm2.12598

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Measurement of Source Isocenter Distance, Fan Angle, and Effective Beam Diameter in Modern CT System2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Atsushi、Ichikawa Nao
    • 学会等名
      The 75th Annual Meeting of the Japanese Society of Radiological Technology

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公開日: 2021-01-27  

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