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2014 年度 実施状況報告書

乳幼児CT検査における年齢別被ばく評価と検査の最適化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25350526
研究機関名古屋大学

研究代表者

川浦 稚代  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60324422)

研究分担者 池田 充  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50184437)
今井 國治  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20335053)
藤井 啓輔  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40469937)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード放射線計測学 / CT / 人体ファントム / 乳幼児被ばく / 医療被ばく
研究実績の概要

現在、X線CTによる医療被ばくの将来リスクが国内外で大きな問題になっているが、そのリスク評価に必要な基盤データとなる個々の「臓器線量」を正確に評価することは困難である。本研究では、成長とともに体型が大きく異なるため、被ばくの実態が把握しにくい乳幼児のCT被ばくに着目し、体型に応じた線量評価をより正確に行うために、日本人乳幼児の人体構造を精密に模した人体ファントム臓器線量計測システムを開発し、それを用いて、我が国の乳幼児CT被ばくの実態を解明することを目的としている。
平成26年度は、前年度に作製した3歳児人体ファントムの線量評価における妥当性を検証するために、ファントムの主要な臓器位置(152箇所)に、市販の蛍光ガラス線量計を設置した3歳児ファントム臓器線量計測システムを作製した。この臓器線量計測システムによる計測値と、放射線医学総合研究所がWeb上で公開している「CT撮影による被ばく線量を評価するWEBシステム:A web-based CT dose calculator (WAZA-ARI v1)」との線量比較を行った。WAZA-ARI v1では、小児の標準ファントムとして4歳児の数学ファントムによる線量シミュレーションが可能であるため、本研究で作製した3歳児ファントムと体型が近いことから、開発した3歳児ファントムにおける臓器線量の妥当性の検証に有用であると考えた。線量比較の結果、両ファントムの体型に多少の違いがあるものの、頭部、胸部、腹部CT検査条件において、シミュレーションと実測では、スキャン範囲内の臓器の線量差がおおよそ20%以内であることがわかった。このことから、我々の開発した人体ファントムは、年齢相応の被ばく評価が可能であると判断できた。

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

平成26年度は、前年度に作製した3歳児人体ファントム内部に設置した微小線量計による線量値が、年齢あるいは体型相応の評価値を示すかどうかを検証することを第一の研究目標として研究を進めた。3歳児人体ファントム内部に市販の蛍光ガラス線量計を多数設置して、臓器線量を算出したところ、どの撮影条件においても、同年代であるボクセルファントムによるシミュレーション結果とほぼ同等の値を示すことが分かった。
ゆえに、当初の研究計画通り、本研究で開発した物理的人体ファントムは、年齢相応の被ばく評価に十分使用可能であることが検証できた。
従来、ファントムにおける線量評価では、今回使用したように市販の蛍光ガラス線量計を用いることが多いが、操作が煩雑で、撮影から臓器線量を取得するまでに数日を要するという欠点がある。そこで本研究では、リアルタイムで臓器線量および実効線量評価が可能な臓器線量計測システムの作製も行った。このシステムを、作製した人体ファントムに設置することで、より簡便に短時間で線量データの収集が可能になるものと期待された。よって、本研究は順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

作製したリアルタイム臓器線量計測システム(Si-pinフォトダイオード線量計測システム)を標準電離箱を用いて校正し、3歳児人体ファントム内部の主要臓器位置に設置し、3歳児ファントム臓器線量計測システムを新たに構築する。頭部、胸部、腹部CT撮影条件で3歳児ファントムを撮影し、その時の臓器線量を蛍光ガラス線量計で測定した臓器線量と比較することで、自作のSi-pinフォトダイオード線量計測システムの妥当性を検証する。両者の線量計測システム間で大きな違いが出た場合は、Si-pinフォトダイオード線量計のファントム内部での設置位置を再検討する。
各病院に、3歳児ファントム臓器線量計測システムを持ち込み、頭部、胸部、腹部領域のルーチン撮影条件でファントムを撮影してもらい、3歳児のCT被ばくにおける臓器線量と実効線量を収集する。得られた線量が、国内外の同年代における標準的な被ばく線量、あるいは、診断参考レベルと同程度であるかを確認する。各撮影条件におけるファントム画像の画質と線量の関係を調べ、被ばく低減の可能性を検討する。

次年度使用額が生じた理由

蛍光ガラス線量計の測定実験のために旅費として使用予定であったが、予定よりも早く研究成果が得られたため、一部研究費に未使用分が出た。

次年度使用額の使用計画

次年度は、全国の病院へ3歳児ファントム臓器線量計測システムを持参し線量評価を行う計画であるため、次年度使用額は旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Arterial contour detectability in head CT angiography2015

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Enchi, Kuniharu Imai, Mitsuru Ikeda, Ikuko Takase, Chiyo Yamauchi-Kawaura, Masaki Mori
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1007/s11548-014-0999-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of age-specific Japanese head phantoms for dose evaluation in paediatric head CT examinations2015

    • 著者名/発表者名
      Chiyo Yamauchi-Kawaura, Keisuke Fujii, Keiichi Akahane, Masato Yamauchi, Kazuhiro Narai, Takahiko Aoyama, Toshihiko Katsu, Satoshi Obara, Kuniharu Imai, Mitsuru Ikeda
    • 雑誌名

      Radiation Protection Dosimetry

      巻: 163 ページ: 188-201

    • DOI

      10.1093/rpd/ncu155

    • 査読あり
  • [学会発表] 脳血管のフラクタル性を用いたヨード製剤の動態解析2014

    • 著者名/発表者名
      内藤啓介, 山元勇輝, 藤井啓輔, 川浦稚代, 西本卓也, 森 政樹, 池田 充, 今井國治
    • 学会等名
      電子情報通信学会イメージメディアクォリティ研究会
    • 発表場所
      名古屋大学 大幸キャンパス (愛知)
    • 年月日
      2014-12-20
  • [学会発表] 確率共鳴現象を利用したCT画像における鮮鋭度の改善2014

    • 著者名/発表者名
      山元勇輝, 内藤啓介, 遠地志太, 藤井啓輔, 川浦稚代, 森 政樹, 池田 充, 今井國治
    • 学会等名
      電子情報通信学会イメージメディアクォリティ研究会
    • 発表場所
      名古屋大学 大幸キャンパス (愛知)
    • 年月日
      2014-12-20
  • [学会発表] X線CT画像における雑音の正規性に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      大橋侑真, 池田 充, 木村健人, 塚本一輝, 今井國治, 川浦稚代, 藤井啓輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会イメージメディアクォリティ研究会
    • 発表場所
      名古屋大学 大幸キャンパス (愛知)
    • 年月日
      2014-12-20
  • [学会発表] インジェクター注入実施情報を用いたリミッター設定の最適化の検討2014

    • 著者名/発表者名
      村瀬弘樹, 山内雅人, 辻 洋子, 伊勢谷昌弘, 大澤充晴, 川浦稚代
    • 学会等名
      第7回中部放射線医療技術学術大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (愛知)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-02
  • [学会発表] 確率共鳴による CT 画像のコントラスト増幅2014

    • 著者名/発表者名
      山元勇輝,内藤啓介,遠地志太,藤井啓輔,川浦稚代,森 政樹,池田 充,今井國治
    • 学会等名
      第42回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道)
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-11
  • [学会発表] 造影能に関する理論式の導出とそれに基づく造影能評価2014

    • 著者名/発表者名
      内藤啓介, 山元勇輝, 藤井啓輔, 川浦稚代, 西本卓矢, 森 政樹, 池田 充, 今井國治
    • 学会等名
      第42回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道)
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-11
  • [学会発表] 日本人型3歳児ファントム臓器線量計測システムを用いたCT検査における被ばく線量評価2014

    • 著者名/発表者名
      川浦稚代, 藤井啓輔, 山内雅人, 小原 哲, 赤羽恵一, 池田 充, 今井國治
    • 学会等名
      第42回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道)
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-11
  • [学会発表] 2管球CT装置におけるCT線量アナライザーを利用したBOWTIE型補償フィルタの形状測定2014

    • 著者名/発表者名
      山内雅人, 川浦稚代
    • 学会等名
      第42回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道)
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-11
  • [学会発表] 鉛グリッドを利用したCT装置のジオメトリ測定2014

    • 著者名/発表者名
      山内雅人, 川浦稚代
    • 学会等名
      第30回 日本診療放射線技師学術大会
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター (大分)
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-21
  • [学会発表] CT装置におけるリアルタイム型線量計を用いたbowtieフィルタ効果の測定2014

    • 著者名/発表者名
      山内雅人, 川浦稚代
    • 学会等名
      第30回 日本診療放射線技師学術大会
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター (大分)
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-21
  • [学会発表] CT 画像における確率共鳴の発現とその応用2014

    • 著者名/発表者名
      山元勇輝,内藤啓介,遠地志太,藤井啓輔,川浦稚代,森 政樹,池田 充,今井國治
    • 学会等名
      第13回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      筑波大学 筑波キャンパス (茨城)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [学会発表] CT検査における受診者の被ばく線量と放射線リスク2014

    • 著者名/発表者名
      藤井啓輔
    • 学会等名
      第1回 JSCTシンポジウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学病院 (東京)
    • 年月日
      2014-08-23
  • [学会発表] X線CTにおける各画素における吸収線量と雑音SDに関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      塚本一輝, 池田 充, 大橋侑真, 木村健人, 村上誠介, 今井國治, 川浦稚代, 藤井啓輔
    • 学会等名
      第33回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学 (東京)
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
  • [学会発表] X線CT画像における雑音の統計的性質に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      大橋侑真, 池田 充, 木村健人, 塚本一輝, 曽貝圭佑, 今井國治, 川浦稚代, 藤井啓輔
    • 学会等名
      第33回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学 (東京)
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
  • [学会発表] X線CT画像のシミュレーション時のサンプリング誤差の軽減に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      木村健人, 池田 充, 大橋侑真, 塚本一輝, 今井國治, 川浦稚代, 藤井啓輔
    • 学会等名
      第33回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学 (東京)
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
  • [学会発表] 非イオン系ヨード製材の造影能評価 -X線薬剤物性に基づく理論式の導出-2014

    • 著者名/発表者名
      今井國治, 内藤啓介, 藤井啓輔, 川浦稚代, 池田 充, 西本卓也, 森 政樹
    • 学会等名
      医療薬学フォーラム2014 第22回クリニカルファーマシーシンポジウム
    • 発表場所
      ビッグサイト TFTホール(東京)
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-06-29
  • [学会発表] 小児CT検査における被ばく評価を目的とした日本人型3歳児人体ファントムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      川浦稚代, 藤井啓輔, 山内雅人, 赤羽恵一, 奈良井和宏, 池田 充, 今井國治
    • 学会等名
      日本保健物理学会第47回研究発表会
    • 発表場所
      上齋原文化センター ヴァルトホール (岡山)
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [学会発表] 知っておきたいCT被ばくの最新情報 -受診者の被ばく-2014

    • 著者名/発表者名
      藤井啓輔
    • 学会等名
      Advanced CT・MR 2014
    • 発表場所
      軽井沢プリンスホテルウエスト (長野)
    • 年月日
      2014-06-14 – 2014-06-15
  • [学会発表] Evaluation of organ doses in adult and pediatric CT examinations based on Monte Carlo simulation and in-phantom dosimetry using anthropomorphic phantoms2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujii, Keiichi Nomura, Yoshihisa Muramatsu, Keisuke Takahashi, Satoshi Obara, Keiichi Akahane, Mitsuo Satake
    • 学会等名
      International conference on radiation protection in medicine 2014
    • 発表場所
      Riviera Beach Hotel (Bulgaria)
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-06-02

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公開日: 2016-05-27  

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