Development of adult Japanese voxel phantoms and their application to evaluation of radiation exposure doses

日本人成人ボクセルファントムの開発と放射線被ばく線量評価への適用

佐藤 薫   ; 高橋 史明  ; 佐藤 大樹   ; 遠藤 章   

Sato, Kaoru; Takahashi, Fumiaki; Satoh, Daiki; Endo, Akira

日本原子力研究開発機構(原子力機構)は、体格及び姿勢が線量評価に及ぼす影響を明らかにするため、男性2体(JM, JM2)及び女性1体(JF)のボクセルファントムを成人日本人のコンピューター断層(CT)画像を用いて開発した。これらの3体のファントムは、約1mmサイズのボクセルによって構築されているため、甲状腺,胃等の小さく、薄い臓器についてもその形状及び重量を正確に再現している。男性2体のファントムは、同一人物の被験者から得られた、臥位(JM)と立位(JM2)のCT画像をもとに開発されているため、両者の臓器線量を比較することによって、姿勢が臓器線量に及ぼす影響を明らかにすることが可能である。本報告書では、(1)原子力機構ボクセルファントム(JM, JF, JM2)の開発及びその特徴,(2)姿勢が光子放出核種による臓器線量に及ぼす影響,(3)体格が光子外部照射に対する線量換算係数に及ぼす影響について述べる。本研究の成果は、今後、国際放射線防護委員会(ICRP)が導入するレファレンスボクセルファントムを用いて計算した線量換算係数の適用において、体格及び姿勢が線量評価に及ぼす影響を理解するうえで有用なものである。

JAEA has developed two male and a female voxel phantoms using CT images of adult Japanese to study the effects of postures and body sizes on dose assessment. The three voxel phantoms consist of about 1 mm size voxels, and the shapes and masses of organs are more realistically reproduced. The two male voxel phantoms were constructed from the CT images of an identical person taken in supine and in upright. Therefore, it is possible to clarify the impact of posture on dose assessment by comparing directly organ doses of two phantoms. The present report describes (1) the construction and characteristics of the JAEA voxel phantoms, (2) the effects of postures on the organ doses by photon emitters, and (3) the effects of body sizes on organ doses by external photon exposures. The present study provides valuable information to understand the effects of posture and body size on dose assessment in adapting dose conversion coefficients calculated using the reference voxel phantoms by ICRP.