Construction of new polygon mesh-type phantoms based on adult Japanese voxel phantoms

成人日本人ボクセルファントムをベースにした新たなポリゴンメッシュ形式ファントムの構築

佐藤 薫   ; 古田 琢哉   ; 佐藤 大樹   ; 津田 修一  

Sato, Kaoru; Furuta, Takuya; Satoh, Daiki; Tsuda, Shuichi

これまでに、放射線事故や医療被ばくの線量評価を目的とした数値ファントムとして、標準日本人体型の成人男性(JM-103)及び成人女性(JF-103)のボクセルファントムを開発した。しかし、JM-103及びJF-103は記述形式や解像度の制約により、被ばく時の姿勢を考慮した線量評価に対応できない課題があった。そこで本研究では、JM-103及びJF-103をベースとして、柔軟な変形が可能なポリゴンメッシュ形式の成人日本人ファントム(男性:JPM、女性:JPF)を開発した。JPM及びJPFには、1mm厚以下の微小な放射性感受性領域を有する皮膚及び水晶体の詳細モデルが組み込まれている。光子または電子を外部から前方照射する場合について、実効線量、皮膚及び水晶体(全領域及び放射性感受性領域)の線量を計算した結果、皮膚及び水晶体の全領域の計算結果について、JPM及びJPFはJM-103及びJF-103及びICRP等の文献値と矛盾しないことを確認した。さらに、これまで計算できなかった放射線感受性の高い微小な部位における線量を計算するとともに、その入射エネルギー依存性評価が可能となった。今後、構築したJPM及びJPFに現在開発中の姿勢変形技術を適用することによって、被ばく時の姿勢を考慮した、個人に対する詳細な線量評価手法を開発する予定である。

The authors previously developed the adult male (JM-103) and female (JF-103) voxel phantoms with standard Japanese body sizes for dose assessment of radiation accidents and medical exposures. However, JM-103 and JF-103 were not applicable to dose assessment considering posture at the time of exposure due to limitations in description format and resolution. In this study, we developed the polygon mesh-type adult Japanese phantoms (male: JPM, female: JPF) based on JM-103 and JF-103. The detailed models of skin and lens with radiosensitive regions less than 1 mm thick were incorporated into JPM and JPF. The effective doses, and skin and lens (entire and radiosensitive regions) doses were calculated for external irradiation with photons or electrons in anterior-posterior geometry. It was confirmed that dose analysis results by JPM and JPF were consistent with the previous reports. In the future, we will develop a detailed dose assessment method for individuals, taking into account their postures at the time of exposure, by applying the posture deformation technique currently under development to the JPM and JPF.