Organ dose reconstruction applicable for a Japanese nuclear worker cohort; J-EPISODE

古田 裕繁*; 佐藤 薫; 西出 朱美*; 工藤 伸一*; 三枝 新*

Health Physics, 121(5), p.471 - 483, 2021/11

https://doi.org/10.1097/HP.0000000000001454

従来、国内の放射線業務従事者の低線量放射線被ばくによる発がん等の健康影響は、個人線量計の指示値(個人線量当量: Hp(10))と疾病情報を用いた疫学的解析によって推定されていた(J-EPISODE: the Japanese Epidemiological Study on Low-Dose Radiation Effects)。一方、放射線被ばくによる発がんは臓器線量に依存するため、放射線防護の目的で使用されるHp(10)を用いて発がん率等を推定することは適切でなかった。そこで本研究では、放射線業務従事者のHp(10)から臓器線量を推定する手法を新たに構築した。構築した推定手法では、着用個人線量計の応答特性、被ばくジオメトリ・エネルギー、体格等のパラメーターを考慮することで、国内の放射線業務従事者を対象とした疫学的解析を可能にした。今後、構築した臓器線量推定方法を用いて、放射線影響協会の放射線従事者中央登録センターにより管理・保存されている被ばく線量データを解析することにより、国内の放射線業務従事者における低線量放射線被ばくによる健康影響の推定に利用する予定である。

平均的成人日本人女性ファントムを用いた光子及び電子比吸収割合の評価

真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明

JAEA-Data/Code 2016-013, 48 Pages, 2016/12

JAEA-Data-Code-2016-013.pdf:1.3MB
JAEA-Data-Code-2016-013-appendix(CD-ROM).zip:0.47MB

国際放射線防護委員会ICRPは、2007年勧告において、コーカソイドの身体的特性を備えた男女別のボクセルファントムに基づく等価線量の男女平均値に組織加重係数を適用し、実効線量を評価することとした。内部被ばくに対する線量評価で必須の比吸収割合SAFは、その算出に使用するファントムの体重や臓器質量に依存する。したがって、今後ICRPが公開する2007年勧告対応の線量係数(放射性核種1Bq摂取あたりの預託実効線量)は、コーカソイドの身体的特性が反映されたSAFに基づき評価され、かつ男女平均されたものとなる。一方、成人日本人は成人コーカソイドに比べて小柄であり、臓器質量の特徴も異なる。ICRPの線量係数を日本人の放射線防護の目的に利用するにあたり、人種による身体的特性の違いが線量係数に及ぼす影響について把握することは重要である。本研究では、平均的成人日本人女性ファントムJF-103を汎用放射線輸送計算コードMCNPX2.6.0に組み込み、67個の線源領域と42個の標的臓器の組合せについて、10keVから10MeVの範囲の25種類の単色光子及び電子に対するSAFを計算した。本報告書のデータと、先に公開した平均的成人日本人男性ファントムJM-103の光子及び電子SAFデータを用いることにより、光子及び電子以外の放射線を放出しない放射性核種の摂取に対し、成人日本人の平均的な特性を反映させた性別毎及び性平均の線量係数を算出するためのSAFデータが整備された。

Conversion from tooth enamel dose to organ doses for ESR dosimetry

高橋 史明; 山口 恭弘

Radiation Risk Assessment Workshop Proceedings, p.71 - 78, 2003/00

歯を用いたESR線量計測法による個人線量推定を行う際に必要となる歯エナメル質線量から臓器線量への換算関係を解析した。改良を行ったMIRD-5型ファントム及びEGS4コードを用いたモンテカルロ計算により、光子外部被ばくに対する歯エナメル質線量と臓器線量の換算関係を解析した。歯のサンプル及びTLD検出器を頭部物理ファントム中に挿入し、ESR線量計測法及び線量測定により歯の部分の線量を調査した。頭部物理ファントムのCT画像より作成したVoxel型ファントムを用いたモンテカルロ計算を行い、実験結果及びMIRD型ファントムを用いた計算結果の検証をした。得られた結果は、歯エナメル質を用いたESR線量計測により過去の被ばく事例における個人線量推定を行う際に有益になると考える。

Relations between tooth enamel dose and organ doses for the Electron Spin Resonance dosimetry against external photon exposure

高橋 史明; 山口 恭弘; 岩崎 みどり*; 宮澤 忠蔵*; 浜田 達二*

Radiation Protection Dosimetry, 95(2), p.101 - 108, 2001/09

https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.rpd.a006529

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、エナメル質における線量の解析を行った。エナメル質への吸収線量及び臓器線量は、EGS4コード及び新たに歯が定義された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。計算により、いくつかの光子外部被ばくの条件におけるエナメル質の線量と臓器線量または実効線量との間の定量関係が明らかとなった。また、エナメル質の線量の入射光子エネルギーに対する依存性は、ほかの臓器線量及び実効線量よりも大きいことが明らかとなった。得られたデータは、歯を用いたESR線量計測法により過去の放射線被ばくにおける個人線量を推定する際に有益なものとなる。

Calculation of effective dose conversion coefficients for electrons

津田 修一; 遠藤 章; 山口 恭弘; 佐藤 理*

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 6 Pages, 2000/05

高エネルギー加速器施設の建設、利用に伴い、高エネルギー放射線に対する防護が重要となってきている。陽子、中性子等の線量換算係数については、幾つかのグループによって計算されているが、高エネルギー電子については、FLUKAコードを用いた、Ferrariらの計算に限られている。本研究では、MIRD型数学人体模型及び電磁カスケード計算コードEGS4を用いて、1MeVから100GeVまでの電子に対する単位フルエンスあたりの実効線量及び臓器線量を与える換算係数を、ICRP74に示された種々の入射条件について計算した。また、10MeV以上のエネルギー領域において線量に寄与すると考えられる、光核反応について評価し、Ferrariらの結果との比較を行った。

DEEP code to calculate dose equivalents in human phantom for external photon exposure by Monte Carlo method

山口 恭弘

JAERI-M 90-235, 69 Pages, 1991/01

JAERI-M-90-235.pdf:1.75MB

本報告書は、光子外部被爆に対する臓器線量及び実効線量当量をモンテカルロ法を用いて計算する計算コードDEEPに関し述べるものである。DEEPコードは、人体内外における光子の輸送現象をシミュレーションするために、モンテカルロ放射線輸送コードMORSE-CGが組み込まれている。計算コードは、人体形状模型を対象とし、この模型は形状が全て数式によって表現されている。人体形状模型は、使用者がその性別(男性、女性及び中性)を指定できるようになっている。また、人体形状模型上には復数の個人線量計を着用させることができ、それらの位置及び大きさを指定することができる。本報告書には、線量計算、人体形状模型、計算コードに関する記述の外に、計算コードの使用法及び例題も含まれている。

ガンマ線線量当量

西 健雄

日本原子力学会誌, 21(9), p.705 - 709, 1979/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.21.705

ガンマ線線量当量の概要,放射線防護の各分野で用いられているガンマ線の線量当量の考え方とその実例等について、下記の項目に分けて解説した。(1)ICRPに示されている線量当量の概要について (2)照射線量,吸収線量および線量当量との関係について (3)深部線量(百分率)と臓器線量について (4)作業環境の管理,被曝線量の管理等放射線防護の各分野で用いられているガンマ線線量当量の考え方とその実例について これらのまとめとして、現状では外部被曝における評価目的量を人体内最大吸収線量とすることが適当であることを示した。

様々な体格を持つ成人日本人ファントムを用いた臓器線量評価

佐藤 薫; 高橋 史明

no journal, , 

放射線防護における線量評価の基礎となる臓器線量は、標準コーカサス人の体格を持つ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。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、成人日本人の体格も幅広い分布を持つため、今回新たにJM-103及びJF-103の胴体周囲長(胸囲、腹囲、臀囲等)を成人日本人平均値に対して標準偏差単位で変化するように修正することで8種類の体格の男女のファントムを新たに構築した。この構築した体格の異なる成人日本人ファントムを用いて、RCP-AMやRCP-AFに基づき導出される光子外部被ばくに対する臓器線量を日本人の線量評価に適用した場合の影響を解析した。この解析により、0.3MeV光子のISO照射及び0.6MeV光子のROT照射条件について、多くの日本人が含まれると想定される胴体の周囲長を持つ体格を模擬したファントムによる結腸の線量の計算結果は、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とした。

様々な線入射ジオメトリにおける電子式個人線量計の指示値と臓器線量の関係

辻村 憲雄; 星 勝也; 百瀬 琢麿

no journal, , 

外部放射線被ばくの防護においては、体表面に付けた個人線量計で実測した実用量をもって実効線量などの防護量の代替とする管理が一般に行われる。しかしながら、事故時の線量評価や疫学調査においては、その線量計の指示値を臓器線量に関連付けて解釈するなどの必要がある。そこで、福島第一原子力発電所事故の際に構内で使用されていたものと同じ型式の電子式個人線量計について、人体形状ファントム上での線に対する応答特性を調べ、指示値と臓器線量の関係を調べたので報告する。

ボクセルファントムを用いた任意体格患者のCT診断に伴う臓器線量解析

佐藤 薫; 高橋 史明; 古場 裕介*; 小野 孝二*; 吉武 貴康*; 長谷川 隆幸*; 勝沼 泰*; 笠原 哲治*; 奥田 保男*; 仲田 佳広*; et al.

no journal, , 

国内でのCT診断による患者被ばく線量の計算を目的として、原子力機構が放射線医学総合研究所(量子科学技術研究開発機構: QST)等との共同研究の下で開発したwebシステムWAZA-ARIv2がQSTの公開サーバーで運用されている。WAZA-ARIv2では、日本人平均身長を有するBMIが18, 22, 28, 37相当の成人男女ファントムの臓器線量データに基づいた評価が可能である。今回、我々は、任意体格の成人患者の線量計算に対してもWAZA-ARIv2を適用できるように機能を拡張するため、開発した体格変形ファントムのボクセルの高さ及び水平方向の長さを調整することで、成人日本人の約99%が含まれる体格範囲(男性: 153-187cm及び41-89kg、女性: 140-170cm及び33-73kg)を模擬し、この範囲の体格変化が臓器線量に及ぼす影響を解析した。その結果、全身撮影条件で男性の肺線量は、身長の変動に関係なく4%以内となる一方、体重が40kgから90kgに増加した場合の減少率は36-47%であった。同様の傾向は甲状腺でもあり、体重変化に伴う皮下軟組織厚の変化が線量に対して大きな影響因子になることがわかった。