体格の異なる成人日本人ボクセルファントムの構築と外部光子照射に対する臓器線量評価への適用

Construction of adult Japanese voxel phantoms with various body sizes and their applications to evaluation of organ doses due to external photon irradiation

佐藤 薫   ; 高橋 史明  

Sato, Kaoru; Takahashi, Fumiaki

放射線防護における重要な指標となる臓器線量は、人体モデルとして標準コーカサス人体格のICRPレファレンスファントム(男性: RCP-AM、女性: RCP-AF)を用いて導出する。一方、成人では、日本人の体格はコーカサス人よりも小さいため、これまでに成人日本人の平均的な体格を持つファントムJM-103(男性)及びJF-103(女性)を構築し、これらをPHITSと組み合わせた線量計算により、体格差が線量の変動に与える影響を解析してきた。一方、成人日本人の体格は幅広い分布を持つため、今回新たにJM-103及びJF-103の胸囲、腹囲、臀囲を成人日本人平均値に対して標準偏差のステップで変化させることで、各性について8種類の体格のファントム(男性: DJM、女性: DJF)を構築した。これらのファントムを用いた放射線挙動計算により、光子外部被ばくに対する臓器線量を解析した。この解析により、0.3MeV光子のISO照射条件について、日本人の約9割が含まれると想定される体格を模擬したファントムによる臓器線量は、RCP-AM及びRCP-AFによる結果と10%の範囲で一致すること等を明らかにした。

Organ doses for dose assessment in radiation protection are derived from ICRP reference phantoms (Male:RCP-AM, Female:RCP-AF) with standard Caucasian physiques. In adult, Japanese are smaller than Caucasian. To study impact of differences in physiques between Caucasian and Japanese on organ doses, we previously constructed Japanese phantoms (Male:JM-103, Female:JF-103) with average adult Japanese physiques. In addition, adult Japanese physiques have also wide distribution. Thus, we newly modeled DJM (Male) and DJF (Female) with 8 physiques by changing the perimeters of JM-103 and JF-103. Organ doses due to external photon irradiation of DJM and DJF were calculated, and were compared with those of RCP-AM and RCP-AF. In ISO geometry at 0.3 MeV, it was found that doses of breast, colon, lung, stomach, gonad, urinary bladder, esophagus, liver and thyroid in DJM and DJF with physiques, which are applicable to most adult Japanese, agreed with those of RCP-AM and RCP-AF within 10%.