Analysis of absorbed dose to tooth enamel for ESR dosimetry

ESR線量計測のためのエナメル吸収線量解析

高橋 史明  ; 山口 恭弘; 斎藤 公明  ; 岩崎 みどり*; 宮澤 忠蔵*; 浜田 達二*; 船曳 淳*

Takahashi, Fumiaki; Yamaguchi, Yasuhiro; Saito, Kimiaki; Iwasaki, Midori*; Miyazawa, Chuzo*; Hamada, Tatsuji*; Funabiki, Jun*

光子外部被ばくに対して、歯エナメル質を用いたESR線量計測法による臓器線量及び実効線量の推定を可能とする技術を確立するため、エナメル質の線量の解析を行った。エナメル質の吸収線量は、EGS4コード及び新たに歯を定義したMIRD-5型の数学人体模型を用いたモンテカルロ計算により得られた。また、組織等価物質で構成され人骨を埋め込んだ頭部物理ファントムを用いた実験を行った。歯及びTLD検出器を物理ファントム内の歯の位置に設置し、歯エナメル質部の線量を測定した。実験結果は光子が頭部の前方から入射する場合は計算結果とよく一致した。しかし、後方入射の場合、実験結果は計算結果より小さい値を示した。そこで、実験に用いた物理ファントムのCT画像からVoxel型ファントムを作成し、このVoxel型ファントム及びEGS4コードを組み込んだ計算コードUCPIXELを用いた検証計算を行い、実験結果の妥当性を確認した。

An analysis of dose to tooth enamel was carried out to develop a method that can predict the organdose and effective dose by the Electron Spin Resonance (ESR) dosimetry using teeth for external photon exposure. Absorbed dose to tooth enamel were obtained with Monte Carlo calculations using EGS4 code with a mathematical human model, which has a newly defined teeth-part. Experiments were also carried out to investigate the dose at the tooth area with a physical head phantom. The calculated doses to tooth enamel were, however, less than the measured doses with the TLDs for the case of photon incidence from the back of a human body. Then, a computational human model, called a “Voxel (Volume-pixel) type" phantom was constructed based upon a computed topography (CT) image of the physical head phantom used in the experiments.The additional Monte Carlo calculations were performed to verify the results in the experiments with the EGS4 in conjunction with user's code UCPIXEL and the Voxel type phantom.