線条件の選択

43 Z 4751-2-44：9999 (IEC 60601-2-44：2009，Amd.1：2012，Amd.2：2016)

附属書 AA

（参考）

44

Z 4751-2-44：9999 (IEC 60601-2-44：2009，Amd.1：2012，Amd.2：2016)

附属書 BB

（参考）

スキャン投影撮影（SPR）

^[13]

の CTDI

_vol

の評価

CTDI_{vol SPR}すなわちスキャン投影撮影で得られたプレビュー画像に関連するCTDI_volの値は，CTDI_wの項

及びN×Tの項によって求めることができる。

一定の寝台（天板）移動速度及び連続的な放射線の照射によって得られるスキャン投影撮影の画像に対 しては，次の式になる。



CTDI ^{管電流時間積}



^{X線管電流}



N T

 

^{天板移動速度}



CTDI_volSPR  _w   

ここに， CTDI_w/管電流時間積は，スキャン投影撮影（SPR）とは無関係だが，

管電圧及びN×Tの設定をスキャン投影撮影（SPR）中に用いた値とす る。

管電流，天板移動速度及びN×Tは，スキャン投影撮影（SPR）中に用 いた値である。

45 Z 4751-2-44：9999 (IEC 60601-2-44：2009，Amd.1：2012，Amd.2：2016)

附属書 CC

（参考）

この規格における CTDI

₁₀₀

の概念:

CTDI

₁₀₀

と CTDI

_∞

との関係

CC.1 この規格におけるCTDI₁₀₀の変遷

スキャンした範囲の中央領域での線量を表す CTDI_∞は，CT 線量指数^[4]が最大となる最大平衡状態（飽 和値）に相当する。概念的に，CTDI_∞は（z 軸の範囲を広くすることに対応する）線量の増加の“平衡状 態”（飽和状態）に関係する。平衡状態（飽和状態）とは，広いスキャン範囲になることで散乱線量が増加 するが一方で直接線から遠ざかることで散乱線の影響は無視できる大きさにまで減少する状態のことであ る。

Tdz N

z CTDI



^ D( )

CTDI_∞には，JIS Z 4751-2-44:2004で定義したCOMPUTED TOMOGRAPHY DOSE INDEX 100(CTDI₁₀₀) に含まれていない，つまり100 mmを超えた積分範囲の散乱線量が含まれる。

Tdz N

z CTDI D

mm



^ mm 

 ⁵⁰

100 50

) (

100 mmの範囲は，次の理由で規定したスキャン範囲に対応する。

－ 代表的なCT作動条件のCT線量特性を比較する目的で，標準化するために臨床の CT検査における 任意の被検者のスキャン範囲に関係なく100 mmと決めた長さである。

CTDI₁₀₀は，比較的短い長さのファントム（代表的には150 mm）で測定する。一方で，CTDI_∞は，有限 な長さのファントム（直径は320 mm，長さは300 mm～450 mmのPMMA製ファントム）を適切な範囲で スキャンすることで推定できる。

CT装置の技術の進歩及び特にCTDI₁₀₀で定義する100 mmの積分範囲を超える体軸（z軸）上のビーム 幅をもつCT装置の開発及びその適用のために，IEC 60601-2-44 第3版では，100 mm（N×Tは回転中心 におけるz軸上のビーム幅）を超えるN×Tにおいて，CTDI₁₀₀の値が急激に低下することがないよう，第 3版で定義を修正する際に一時的な修正を行った。



N T, mm



^dz

min z CTDI D

mm



^ mm 

 ⁵⁰

100 50

100 ) (

100 mmを超えないN×Tにおいて，CTDI₁₀₀の第3版の定義は，現実とは異なるCTDI₁₀₀の低下を排除

する一方で，さらに，その定義は，次の図に，重み付けCTDI（CTDI_w）をCTDIw,∞，CTDI_wの平衡（飽和）

値に対する百分率として，第2版及び第3版の曲線を重ね合わせて図示したビーム幅の関数として，特異 な変化を表す。

第3版でのビーム幅に対するCTDI_wの複雑な特性は，品質保証における線量指標の観察及び長さ線量積

（DLP）から算出する実効線量の推定において矛盾している。

例えば，N×Tが20 mmでスキャン範囲が160 mmを超えるヘリカル（又はアキシャル）スキャンにお いて，第3版に従って評価するときのCTDIvol及びDLPは，N×Tが160 mmをもつコーンビームシステム が同じ範囲に当たる患者支持器（天板）を静止してスキャンした場合の値よりも小さくなる。

46

Z 4751-2-44：9999 (IEC 60601-2-44：2009，Amd.1：2012，Amd.2：2016)

図CC.1－z軸上のX線ビーム幅に対するCTDI_w

図CC.1 は，CTDI_wの平衡（飽和）値を分母に，CTDI_w値を分子にした百分率を縦軸に，直径 320 mm のPMMA製ファントムに沿ったビーム幅を横軸に特性を示した図である。これは，120 kVでスキャンし た場合で，測定した結果及びz方向における幾何学的効率を100 %としてモデル化したモンテカルロ・シ ミュレーションから推定したCTDIwを示す。

この図は，公表されたデータ（例えば，参考文献[17]）と整合している。

矢印で示した3組の曲線は，IEC 60601-2-44の第2版，第3版及び第3.1版で定義したそれぞれのCTDI₁₀₀ に次のように対応する。

－ 実線 長いファントム（長さ500 mm）での結果を示す。

－ 点線 短いファントム（長さ150 mm）での結果を示す。

CC.2 CTDI₁₀₀のための新しい定義の導入及び正当化

第3.1版（201.3.203）では，改めて次のようにCTDI₁₀₀の定義を見直している。

N×Tが40 mm以下の場合

Tdz N

z

= D CTDI

mm +



 mm 

50 50 100

) (

N×Tが40 mmよりも大きい場合

Ref air, free

T N air, 50 free

50 Ref

Ref

100 ( )

) (

CTDI dz CTDI T

N z

= D CTDI

mm +

mm



 





ここで，“Ref”と記載された添字を含むCTDI₁₀₀の変数は，（N×T）_Refが20 mm以下に対応する（N×T）

refとして選択したそれぞれの測定参考値を使って評価をすることである。

この新しい定義に対する物理的な正当性は，変数a/（N×T）の比に対する各々のCTDI_w∞及びCTDI_{free air} の比例性に関係する。ここで，変数aは，X線源（X線管焦点）の中心から入射側のz軸方向の絞り（コ

47 Z 4751-2-44：9999 (IEC 60601-2-44：2009，Amd.1：2012，Amd.2：2016)

リメータ）を通過して幾何学的に投影したアイソセンタ（回転中心）を通る回転軸（z軸）上の幅である。

a/（N×T）の比は，z方向における幾何学的効率の逆数であって，“オーバービーミング”の係数として

近似される。

変数aは，体軸上に沿った一次線の線量分布Dp(z＝0)の半値幅に相当し，さらに，変数aは，ファント ムに入射する一次光子エネルギー入射量を実際に制御している“エネルギー・ゲート”のよう（コリメー タとして）に作用する。

要点としては，CTDI_∞及びCTDI_{free air}は，ビーム幅140 mmの範囲を含む広範囲にわたってa/（N×T）

に比例する。また，（IEC 60601-2-44第2版で）これまで定義していたCTDI₁₀₀は，限られたビーム幅の範 囲，すなわち，40 mmを超えない場合には同様に比例する（参考文献[17]及び前の図を参照）。

本質的に，物理的に長い測定ファントムを必要としない，第3.1版において概念的に定義し直したCTDI₁₀₀ は，100 mm のスキャン範囲にわたってファントムをスキャンするときに生じ，かつ，ビーム幅とは関係 なく，ファントム内の一次光子エネルギー入射量に単純に比例する中心における累積線量に相当する。

前の図CC.1における水平な直線（第3.1版と指示している実線及び点線）が示すように，IEC 60601-2-44 の第3.1版において改訂したCTDI₁₀₀の定義は，広範囲のビーム幅（図CC.1の横軸）にわたって，ファン トム中心軸及び辺縁軸による線量指標（つまりCTDI_w）を，平衡値（CTDI_∞）に対して一定の比率に正規 化することで，第3版の矛盾を解消する。

このような補正によって，広いビーム幅をもつCTDI100の複雑な変化を解消する。

さらに，CTDI₁₀₀の第3.1版の定義は，z軸上100 mmを超える広いビーム幅に対するIEC 60601-2-44の 第3版以前では部分的に又は全く考慮していなかったz方向における幾何学的効率を説明している。

CC.3 CTDI_∞の過小評価

第 3.1版での CTDI₁₀₀の定義は，技術進歩によって課題となった以前の定義に関連した問題の中の幾つ かを解決している。その一方で，その定義は，CTDI₁₀₀値をCTDI∞の値に近づけることを妨げている。

この制約によって，体幹部のスキャン範囲が300 mm～450 mmのような日常的によく依頼され，最もよ く適用されるCT検査に関する名目上の患者線量というものを，CTDI100を利用することによって，当然な がら不正確な値として患者線量は，過小評価されている。

CTDI_∞値は，CTDI₁₀₀値よりもスキャン範囲の線量増加をより適正に表している。

したがって，IEC 60601-2-44の第3.1版の中で定義したCTDI₁₀₀によるCTDI_∞に対する過小評価を定量 化することが，この附属書CCの要旨である。

CT装置で直径320 mmのPMMA製ファントムを120 kVでスキャンした場合における経験，理論及び計 算の結果に基づいて，CTDI_∞（平衡値）に対する第3.1版のCTDI100，c，CTDI_100，p及びCTDIwの百分率と しての推定値を次の表CC.1に集約している。

この表は，スキャン範囲がおよそ300 mmを超えるアキシャル又はヘリカルスキャンによる体幹部のCT 検査における患者線量の目安となる代表値として，CTDI_∞に基づいた線量指標の評価に深く関係している。

48

Z 4751-2-44：9999 (IEC 60601-2-44：2009，Amd.1：2012，Amd.2：2016)

表CC.1－ファントム長によるCTDIの比率

ファントム長 CTDI100，c/CTDI∞，c CTDI100，p/CTDI∞，p CTDIw，c/CTDIw，∞

長（≧300 mm）^a) 61 % 84 % 76 % 短（150 mm）^b) 59 % 82 % 75 %

注^a) 長いファントムの中心及び周辺の場合，百分率は（参考文献[25]）に報告されている結果の平均である。

CTDI_w/CTDI_w,∞は，（1/3）CTDI_100,c/CTDI∞,c＋（2/3）CTDI_100,p/CTDI_∞,pとして近似される。

b) 短いファントムの場合，百分率は長いファントムに対する予測値及び補正係数0.98の積として近似され る。この補正係数は，10 mmのビーム幅におけるモンテカルロ・シミュレーションで計算した結果から 推測され，100 mmまでのビーム幅に対して，ほぼ一定である。この補正係数は，150 mm長のファント ムに対する中央部分100 mmに対応する線量分布の積算を3 mの長いファントムに対する中央部分100 mmに対応する線量分布の積算で除した比率である。

CC.4 CTDIファントムとは異なる対象物の大きさに対応する線量を推定するためのCTDI_volの利用

CTDI_volは，基準ファントムと比較して患者の体格とは差異があるなどの多くの理由によって患者線量で はない（参考文献[23]）。

この体格との不一致に対処する一つの方法が，提案されている（参考文献[24]）。

49 Z 4751-2-44：9999 (IEC 60601-2-44：2009，Amd.1：2012，Amd.2：2016)

附属書 DD

（参考）

CTDI

_{free air}

の測定

自由空気中で測定されるCTDIは，CT装置のX線ビーム特性を理解するのに有用である。

散乱媒体がないため，これらの測定（CTDI_{free air}の測定）は，X 線ビーム制限幅，X線管の線量効果を 定量化，オーバービーミング及び半影の影響，固有ろ過，及び中央線のろ過を通して放射するX線ビーム の出力を特徴付けている。

CTDI_{free air}を測定するためには，X線照射野の全範囲にわたりz軸に沿って線量プロファイルを積分する

必要がある。全体のz範囲を捕捉することを確実にするために，積分長（L）は，公称ビーム幅より少なく

とも40 mm長いことが望ましい。

CTDI_{free air}を測定する一つの方法は，CT装置の回転軸に沿って配置し，全体の積分長さを網羅するため

に患者支持器（天板）を用いてアイソセンタ（回転中心）を通過して（段階的に）移動する放射線検出器 を用いることである。

注記1 線量プロファイルは，IEC 61674を満たす放射線検出器（例えばヘリカルスキャンプロトコ ルを用いてアイソセンタ（回転中心）を移動する感度が均一な点線量計）を用いて測定でき る（参考文献[16]）。

注記2 電離箱を物差し又はプラスチック丸棒のような長い，減衰がほんの僅かな補助具に取り付け る。

a) 電離箱を付けた補助具を，患者支持器（天板）と一緒に動くようにおもり付きの台又は他の手段を用 いて患者支持器（天板）に取り付ける。測定中に患者支持器（天板）が一次X線と相互作用しないよ うに，電離箱の有効感度の長さが，患者支持器（天板）の端を越えて積分長の半分（L/2）より確実に 長く延びているようにする。

b) 電離箱の中心がCT装置のアイソセンタ（回転中心）に位置すること，及び電離箱がCT装置のz軸 に沿っていることを確認して，患者支持器（天板）の位置を0に設定する。

c) 患者支持器（天板）を用いて，z軸上で逆方向に電離箱を次のX mmまで動かす。

 

2 W X  L

ここに， L： 積分長（mm）

W： 電離箱の有効感度長（mm）

d) 指定したスキャン条件でアキシャルスキャンを実行し，線量値を記録する。

e) 電離箱の有効感度長（W）でz軸上の順方向に患者支持器（天板）を進める。

f) 全体の積分長を網羅するまで，次のYで表す照射回数分d)及びe)の作業を繰り返す。

1



 



 

W trunc L Y

ここに， L： 積分長（mm）

W： 電離箱の有効感度長（mm）

g) 指定したスキャン条件でのCTDIfree airを計算するため，Y回分の線量値を合計する。

注記3 CTDI_{free air}のより正確な推定値は，電離箱の有効感度長に比べて極度に短い移動距離をとる

か又はX線が通る電離箱を均一に移動することによって得ることができる。

ドキュメント内 Z (ページ 71-86)