Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
佐藤 薫; 高橋 史明
保健物理, 52(4), p.247 - 258, 2017/12
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。
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。
真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明
no journal, ,
ICRP2007年勧告に基づく実効線量は、男女間で平均した等価線量により評価される。一方、放射線事故、医療行為等による被ばく線量評価においては、可能な限り個々の被ばく状況を反映することが求められる。ここで、男女間には、性に固有な臓器の存在や、臓器の質量及び体内位置(身体的特性)に差があるため、これらの違いが線量評価に及ぼす影響を明らかにしておくことは有用である。本研究では、成人日本人の平均的な体格・臓器質量を備えた男女のファントム(男性: JM-103、女性: JF-103)を用いて評価した光子及び電子の比吸収割合(SAF)データ、並びにICRPの最新の放射性核種データ及び体内動態モデルを用いて放射性核種の摂取による組織・臓器の吸収線量(臓器線量)を評価し、男女間で比較した。その結果、同じ被ばく条件下で、組織・臓器によっては、身体的特性の違いにより男女間で臓器線量に数10%の差が生じることが明らかになった。
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。
真辺 健太郎; 佐藤 薫; 高橋 史明
no journal, ,
国際放射線防護委員会ICRPの2007年勧告に基づく実効線量は、コーカソイドの標準的な体格・臓器質量(身体的特性)を有する男女の標準ファントム(男性: RCP-AM、女性: RCP-AF)で評価した男女別等価線量の平均値から評価される。現在、ICRPが改訂を進めている内部被ばくに対する線量係数(放射性核種1Bq摂取あたりの預託実効線量)を我が国の防護体系に今後取り入れる際、身体的特性の異なる日本人男女に対してどの程度の過小又は過大評価となるかを把握しておくことは重要となる。そこで、放射性核種の経口摂取及び吸入摂取に対して、成人日本人の平均的な身体的特性を有するファントム(男性: JM-103、女性: JF-103)による線量係数を評価し、RCP-AM及びRCP-AFを用いて評価した性平均の線量係数と比較した。その結果、JM-103で87%、JF-103では73%のケースで線量係数の差は10%以内となった。したがって、身体的特性の異なる日本人の男女それぞれに対し、コーカソイドの身体的特性を反映し、かつ性で平均化された線量係数を適用したとしても、放射線防護において著しく過小又は過大評価するケースは限定的であると考えられる。
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, ,
国内での医療機関におけるCT診断による患者の被ばく線量計算での適用を目的として、原子力機構が放射線医学総合研究所(現:量子科学技術研究開発機構)等との共同研究の下で開発したシステムWAZA-ARIv2が2015年1月以降、量子科学技術研究開発機構の公開サーバーで運用されている。WAZA-ARIv2では、成人については平均的体格に加えて、胸囲, 腹囲, 臀囲の平均値に対して-2
, +2, +5の変動を持たせた3つの体格の被ばく線量計算が可能である。一方、同じ成人でも身長は分布を持つため、発表者が開発した体格変形ファントムのボクセルサイズを高さ方向については-16
13%、水平方向については-105%増減させることで、身長を150, 160, 170, 180, 190cmにBMIを18, 22, 28, 37に調整し、CT診断に伴う臓器線量を解析した。その結果、肺及び唾液腺の線量は身長の増加に伴って減少した。また、BMIの増加に伴う肺線量の減少率は、唾液腺線量の減少率よりも大きかった。以上の結果は、唾液腺が位置する頭部の皮下軟組織厚は、肺が位置する胸部よりも薄く、CT装置からの放出X線に対する遮蔽効果が小さいことが原因である。
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。
佐藤 薫; 古田 琢哉; 高橋 史明
no journal, ,
原子力機構では、日本人の体格特性を考慮した線量解析での活用を目的として、平均的成人日本人ボクセルファントム(男性: JM-103、女性: JF-103)及びその体格変形シリーズを構築した。一方、ボクセルファントムの構築は長い時間を必要とし、体格及び臓器の変形も困難であるため、異なる姿勢等の様々な条件下での線量計算に用いることは実用的でない。そこで、多様な作業姿勢等を考慮した線量評価の実現に向けて、JM-103及びJF-103をベースとして、ポリゴンにより人体形状を表現する男性(JPM)及び女性(JPF)の成人ポリゴンファントムの構築を進めている。JPM及びJPFの構築においては、最初にJM-103及びJF-103の臓器表面を抽出した臓器ポリゴンを平滑化処理した。続いて、臓器ポリゴンの質量・形状・配置を調整し、多層化ポリゴンで表現された全身ファントムのモデル化に成功した。JPM又はJPFの臓器質量と日本人平均値との差は5%以内であり、JM-103又はJF-103における差(
10%)と比較して小さかった。今後、JPM及びJPFについては、四肢稼働機能を組み込み、多様な作業姿勢を考慮した被ばく線量計算のために利用する計画である。
佐藤 薫; 佐藤 大樹; 高橋 史明; 古田 琢哉
no journal, ,
放射線防護を目的とした線量評価の基礎となる臓器線量の標準データは、標準欧米人の体格を持つICRPファントム(男性: RCP-AM、女性: RCP-AF)を用いることが規定されている。一方、成人日本人の体格は欧米人よりも全般的に小柄であり、かつ変動幅を持つ。そのため、国内の放射線防護基準の策定や計画立案に対して、RCP-AMやRCP-AFを用いて導出された臓器線量を適用する場合、日本人の体格とその変動幅の考慮が重要となる。これまでにわれわれは、光子外部照射に対して、成人日本人の体格やその変動を考慮した線量評価を行った。本研究では、光子と同様に透過性の高い中性子の外部照射について、体格変動が臓器線量に及ぼす影響を解析した。この解析には、成人日本人ファントム(JM-103及びJF-103)の身長を一定にした条件の下、胴体の周囲長について、平均値から標準偏差のステップで変化させることにより作成した3種類の体格の男女ファントムを利用した。解析の結果、3MeV中性子の回転照射条件について、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線量の計算結果は、RCP-AM及びRCP-AFによる値と20%の範囲で一致すること等を明らかにした。
佐藤 薫; 古田 琢哉
no journal, ,
被ばく線量やリスクの遡及的な評価が要求される放射線事故や医療被ばく等における線量評価では、被ばく形態や線源条件以外にも個人の体格や臓器形状の違いを可能な限り考慮する必要がある。そこで、発表者らは、これまでに整備した成人日本人男性ポリゴンファントム(JPM)の体格及び臓器形状を変形させる機能を構築することで、JPMを個人に対する被ばく線量やリスクの遡及的な評価へ適用可能にするための研究を進めている。今回、新たに構築した変形機能では、(1)解剖学的構造を考慮して体内臓器を複数の臓器で構成されるユニットに分割し、(2)ラティス法に基づく画像処理を用いてユニット単位で変形させ、(3)変形した各ユニットを結合させることで統合モデルを作成し、(4)モーフ法による画像処理を統合モデルに適用することで臓器の連続的な形状変化を再現した。以上の4段階のプロセスを用いることでポリゴン交差等を回避しつつJPMを変形することが可能となった。変形後のJPMは、四面体要素化処理や放射線輸送計算へ直接適用可能であることを確認した。
