Dose calculation using Japanese voxel phantoms for diverse exposures

日本人ボクセルファントムを用いたさまざまな被ばくに対する線量計算

斎藤 公明  ; 佐藤 薫   ; 木名瀬 栄   ; 野口 宏; 船曳 淳*; 高木 俊治*; 佐藤 理*; 江本 豊*; 古賀 助彦*

Saito, Kimiaki; Sato, Kaoru; Kinase, Sakae; Noguchi, Hiroshi; Funabiki, Jun*; Takagi, Shunji*; Sato, Osamu*; Emoto, Yutaka*; Koga, Sukehiko*

原研ではCTデータに基づいて作成された日本人成人の男女ボクセルファントムを放射線防護の目的で使用してきた。また、ボクセルファントムとともに使用する、光子及び電子による外部被・内部被ばく線量計算用のEGS4のユーザーコードを整備してきた。これらを用いて線量計算を行い、MIRDタイプの数式ファントム等との線量の比較を行った結果、条件によって明らかな線量の差が観察された。外部被ばく線量の差は単純に体の大きさだけでは説明が難しく、臓器の位置が重要な要因であることが明らかになった。内部被ばくで線源臓器と標的臓器が異なる場合には、臓器間の位置関係が比エネルギー吸収に大きな影響を与える。さらに2つの臓器が接する場合のS値を求めるために用いられて来たICRPによる単純な近似は、過度に安全の結果を与えることがわかった。これらの結果によりボクセルファントムとモンテカルロ計算の使用が、線量計算において有効であることが示された。

The voxel phantoms for Japanese male and female adults developed from CT data have been utilized for radiation protection purposes. User codes based on the EGS4 Monte Carlo program have been constructed to calculate external and internal exposures for photons and electrons. The calculated doses were compared with those using stylized MIRD type and other phantoms. The difference for external dose is not simply explained by the difference in body size, but the positions of organs were found to be an important factor to determine the doses. In internal exposure, the positional relations among organs drastically affect the specific absorption fractions, if the source and target organs are different. The simple approximation which has been used by ICRP to evaluate the dose at the boundary of two different media was found to give S values being too conservative. These calculated data shows the usefulness of realistic voxel phantoms combined with the Monte Carlo calculations.