Analysis of organ doses from Computed Tomography (CT) examination by the radiation transport calculation to develop the dosimetry system, WAZA-ARI

放射線輸送計算によるCT検査における臓器線量の解析; 線量評価システムWAZA-ARIの開発

高橋 史明  ; 遠藤 章   ; 佐藤 薫   ; 長谷川 隆幸*; 勝沼 泰*; 小野 孝二*; 吉武 貴康*; 伴 信彦*; 甲斐 倫明*

Takahashi, Fumiaki; Endo, Akira; Sato, Kaoru; Hasegawa, Takayuki*; Katsunuma, Yasushi*; Ono, Koji*; Yoshitake, Takayasu*; Ban, Nobuhiko*; Kai, Michiaki*

CT検査の被験者に対する不要な被ばくを避けるため、画像の撮影条件に基づく線量評価システムが既に開発されている。これらシステムの多くは、数学人体模型で解析した臓器線量をデータベースとして利用する。近年、線量評価での数値解析技術の進展,CT機器の性能の向上が図られてきた。そこで、これらの最新の技術を反映した線量計測システムWAZA-ARIを開発するための研究を遂行している。基本となる臓器線量データは、数学人体模型と比較して、人体構造をより精密に表現する男性のボクセルファントム(JMファントム)で計算する。CT装置内の放射線輸送はPHITSコードで模擬し、X線管からの光子放出はサブルーチンを用いた線源モデルで設定する。ここで、線源モデルは、最近の多くの機種が採用しているヘリカルスキャンのX線管移動も定義できる。そのため、WAZA-ARIシステムは、適切な人体及び線源モデルにより計算された臓器線量に基づく線量評価が可能となる。

Several dose assessment system were developed to avoid unnecessary exposure for a patient in a Computed Tomography (CT) examination. Most of these systems contain datasets of organ doses, which had been calculated with mathematical phantoms. The numerical analyses for radiation dosimetry and CT machines have progressed in recent years. Thus, a project is being carried out to develop a new dosimetry system, named WAZA-ARI. The basic data of organ doses are calculated with a male voxel phantom (JM phantom), which defines configurations of the human body more precisely than the mathematical model. The radiation transports in CT examination can be simulated with the Particle and Heavy Ion Transport code System, PHITS. A source model can be set up for emissions of photons from the X-ray tube with a subroutine, including the helical scanning. Thus, the WAZA-ARI system can assess radiation dose based upon the organ doses, which are calculated with the appropriate source and human models.