| 研究課題/領域番号 |
20K23220
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
峰広 香織 金沢大学, 附属病院, 診療放射線技師 (80884593)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| キーワード | ガドリニウムオキシ化合物 / ヨウ化セシウム / DQE / SDNR / シンチレータ / 脊椎側弯症 / X線撮影 / X線画像 |
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| 研究実績の概要 |
脊柱側弯症は、脊椎が10度以上の回旋を伴い側方に3次元的に変形する疾患であり、小児の2-3%に発生する。また、成長に伴い進行する病気であり、年に数回の全脊椎X線撮影は必須である。一方で側弯症患者において幼少期と思春期の複数回の画像診断による放射線被ばくが、乳癌や甲状腺癌を増加させたという報告がある。申請者は2018年発生器側に金属フィルタを負荷することにより、被ばく線量を大幅に低減できることを発表した。そこで本研究ではX線受像機側の感度を上昇させることにより、より低線量での最適線量を検討する。
本研究では受像機側の感度を上昇させるために、既存のComputed Radiography (CR)ではなく放射線を光に変換せずにそのままデジタル値に変換するシンチレータ装置Degital Radiography (DR)を使用し、装置の感度の指標である量子検出効率(DQE)を計測した。DRには2種類のガドリニウムオキシ硫化物（GOS）とヨウ化セシウム(CsI)シンチレータを使用した。また、既存の装置との画像を比較するためにそれぞれの検出器において、signal-difference-to-noise ratio（SDNR）を測定した。
DQE測定の結果から、CRと比較しGOSでは50%，CsIでは73%の線量を低減できる可能性が算出された．しかし，実際の画像を使用したSDNR測定において線量低減率は、GOSにおいて12%，CsIでは78%とDQEの結果と比較しGOSでは大きな解離が見られた。結果が解離した原因として散乱線を除去するグリッドの配置の問題や、測定するX線量が少なすぎることが考えられるが、まだ検証中であり原因の特定には至っていない。
しかし、現段階では受像機にCsIシンチレータを使用することにより，大幅な線量低減が可能であることが示唆された．
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| 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
COVID-19が世界的に感染拡大中であり、成果を発表するための国際学会も国内学会も開催自体が困難、もしくは開催が延期さえている。そのため発表ができない状況にある。
また半導体などの部品の納入も遅れており実験自体もやや遅れている。必要な追加実験については新たな部品が到着次第開始し、解離している結果の原因を追及したいと考えている。
また画像の視覚評価には医用画像評価装置（CDRADファントム）を使用する予定であったが、画像のpixelサイズに依存するため異なるシステム間の評価が困難な状況である。それに代わる実験としてSDNR測定を追加予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
申請者は2020年度にガドリニウムオキシ硫化物(GOS)と、CsIの2種類のシンチレータを使用し様々な管電圧領域で感度を計測し、シンチレータの違いによる検出器の物理評価を行った。しかし、COVID-19が世界的に流行中であること、またCDRADファントムが使用できなかったことなどがあり若干の遅れを伴っているため、状況が落ち着き次第、SDNR測定と解離しているデータの原因究明にとりかかる予定である。
その結果をもとに2021年度に実験開始を予定している「DR装置を用いた小児全脊椎X線撮影の最適線量の検討」に取り掛かる予定である。感度測定の結果をもとに、それぞれのシンチレータに対する付加フィルタ厚、管電圧、管電流を検討し、小児の全脊椎X線撮影に最適な条件を決定する。次にそれぞれの検出器の感度ごとに補正された撮影条件で取得した画像が、感度測定の結果と一致するか視覚評価を行う。実験がやや遅れているため年度内の開始が危ぶまれるが、可能であればその結果をもとに臨床実験を行い、画質を損なうことなく放射線被ばくを低減する新しい撮影プロトコルについて評価を行う予定である。これにより世界に先駆けて、より低線量での最適線量を提示することにより、小児がんの減少に繋がることを期待したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19の世界的拡大により国際学会、国内学会ともに見送られたため、旅費に計上した金額に差が生じた。
2021年度は国内学会またはＷＥＢ開催学会に積極的に参加していきたい。
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