X 線 CT 検査室における散乱線線量分布の解析
西村 真由子
*1、小縣 裕二
*1*1大 阪 物 療 大 学 保 健 医 療 学 部 （ 2016.1.13 受 理 ）
Analysis of Scattered Radiation in the X-ray CT Room
Mayuko NISHIMURA
*1, Yuji OGATA
*1*1Faculty of Health Sciences, Butsuryo College of Osaka
（ Received and accepted January 13, 2016）
要 旨 ： 本 研 究 で は 、 実際 に X線CT検査室内の散乱線を測定し、散乱線量分布を理解し放射 線防護に役 立てるこ と を目的とす る。測定の 結果、ガント リの左右 側面におい て著しく 散 乱 線量が低 かっ た。一 方 、ガント リ前 方では 、 床から 100cmの高さにおいてガントリ付近での 線量が高く なる傾向 が 見られた。こ のことか ら検査中患 者に付き 添 う場合、ガン トリ前方 へ 100cm以 上 距 離 を 取 る か 、 ベ ッ ド 左 右 側方 へ 距離 を取 り 、 防 護眼 鏡 や鉛 エプ ロ ン を 活用 す る 事で、組織 の確定的 影 響を考慮し て散乱線 被 曝線量を低 減させる こ とが出来る と考える 。 Abstract ： The purpose of this study is to measure the amounts of scattered radiation in X -ray Computed Tomography (CT) room. The measured scattered radiation distribution was significantly lower at the right and left sides of the gantry of the room. Conversely, it was significantly higher at a height of 100 cm from the floor in the region of the gantry. For this reason, when escorting a patient during CT examination, it is necessary to keep a distance of at least 100 cm from the gantry or utilize protection goggles and a lead apron. Therefore, it is possible to consider the deterministic effect of radiation on tissue and make patient's escort men reduce the exposure dose.
キ ー ワー ド ： 散乱線、線量分布、 放射線防 護 、確定的影 響、 X線CT検査室
Keywords： Scattered radiation, Radiation dose distribution, Radiation protection,
1. は じ め に X線 CT検 査 は 診 療 放 射 線 技 師 と し て 必 ず 携 わ る モ ダ リ テ ィ で あ る 。 ま た IVRCT (Interventional Radiology CT)や、 検 査 中 に 容 態 の 監 視 が 必 要 な 患 者 の 介 助 等 の 際 、 医 療 従 事 者 は 、 放 射 線 被 曝 に 伴 う リ ス ク な ら び に 自 分 自 身 と そ の 他 の 人 々 の 被 曝 を 最 小 限 に と ど め る た め の 予 防 措 置 に 関 す る 知 識 を 必要とする1)。そのため X線CT検査室内の散 乱 線 分 布 を 理 解 す る 事 は 放 射 線 防 護 に 繋 が る。 本 研 究 で は 、 実 際 に X線 CT検 査 室 内 の 散 乱 線 を 測 定 し 、 散 乱 線 量 分 布 図 を 作 成 し 放 射線防護に 役立てる 事 を目的とす る。 2. 方 法 Ｘ 線 CT装置は東芝 メ ディカルシ ステム ズ 株式会社製Aquilion LightingLTSX-035A、散 乱 体 は 京 都 科 学 社 製 JISLZ4915 規 格 に 準 拠 した胸・腹部 用X線水ファントム（外筒・内 筒に水を満 たして腹 部 用として使 用）、線量 計 は ALOKA社製ポケット線量計PDM-117を 用いた。ガントリ中心から体軸方向に50、75、 100、125、150、200cm、ベ ッ ド 中 心 か ら前 後・ 左右方向に50、75、100cm刻みの場所とガン トリの左右 側方に1点ずつ、計41点の測定点 を設け、各点 において 床から 50、100、150cm の 高 さ で の 散 乱 線 を 測 定 し た 。 線 量 計 は 検 出 部 が ガ ン ト リ 中 心 方 向 へ 平 行 に 、 さ ら に 線 量 計 を 設 置 し た 面 が ガ ン ト リ に 平 行 に 対 向 す る よ う に し て 位 置 合 わ せ を し 、 散 乱 体 を ス キ ャ ン し て 測 定 を 行 っ た 。 ス キ ャ ン 条 件 は 腹 部 撮 影 を 想 定2)し 、 管 電 圧 120kV、管 電流100mA、スキャン速度0.75sec/rot、コリ メーシ ョン2mm×4、FOV320mm、撮影範囲 210mmとし、1回 ス キャ ン と し た 。な お 、ス キ ャ ン 時 の ベ ッ ド の 高 さ は 床 か ら 90cmで あ った。 3. 結 果 高さ50cm、100cm、150cmの各測定点にお ける散乱線 の測定結 果 を図 1、図2、および図 3に示 す。各高さに おい て 最 も 散 乱 線 量 が低 い 位 置 は ガ ン ト リ の 左 右 側 面 で あ り 、 い ず れも1μSv以下であった。図1より高さ50cmに お け る 最 大 線 量 点 は ベ ッ ド 中 心 か ら 向 か っ て左50cm、ガントリ中心から前方50cmの点 で あ り 、 65μSv 検 出 さ れ た 。 図 2 よ り 高 さ 100cm に お け る 最 大 線 量 点 は ベ ッ ド 中 心 か ら 向 か っ て 右 50cm、 ガ ント リ 中心 か ら前 方 50cmの 点 で あ り 、 97μSv検 出 さ れ た 。 図 3よ り 高 さ 150cmに お け る 最 大 線 量 点 は ベ ッ ド 中 心 か ら 向 か っ て 右 50cm、 ガ ン トリ 中 心か ら 前 方 50cmの点であり、 57μSv検出された。 ガ ン ト リ 前 方 で は ベ ッ ド 側 方 50cmに おい て 散 乱 線 量 が 高 い 傾 向 が あ り 、 体 軸 方 向 で は ガ ン ト リ に 近 づ く ほ ど そ の 傾 向 が 見 ら れ た 。 し か し ガ ン ト リ 中 心 か ら 前 方 50cmの 距 離 で あ っ て も 左 右 側 方 100cm離 れ た 点 で は 各 高 さ に お い て 10μSv未 満 と 低 い 値 を 示 し た。また高さ 100cmではガントリ付近が、高 さ 150cmで は ガ ン ト リ か ら 離 れ た 位 置 が そ れ ぞ れ 他 の 高 さ と 比 較 し て 線 量 が 高 く な る 傾 向 が 見 ら れ た 。 ガ ン ト リ 後 方 の 散 乱 線 量 は 高 さ 150cm に お い て 100cm お よ び 50cm よ り 高 く な り 、 そ の 中 で も 最 も 高 い 点 で は 53μSv検 出 さ れ た。 図 1 高 さ 50cmでの散乱 線の線量分布
図 2 高 さ 100cmでの散 乱線の線量分布 図 3 高 さ 150cmでの散 乱線の線量分布 4. 考 察 4.1 散 乱 線 の 分 布 ガ ン ト リ 中 心 か ら 前 方 50cm、 ベ ッ ド中 心 か ら 左 右 50cmの 点 に お ける 線 量が 他 の測 定 点 よ り も 著 し く 高 い 傾 向 が 見 ら れ た 。 こ れ は 測 定 時 の 線 量 計 と ガ ン ト リ と の 位 置 関 係 に よ る も の で あ る と 考 え る 。 ガ ン ト リ 中 心 か ら 前 方 50cmの 散 乱 線 量を 測 定す る 際、 線 量 計 と ガ ン ト リ と の 距 離 は わ ず か 数 cmと散 乱 体 に 最 も 近 い 位 置 に あ る た め 、 検 出 す る 散 乱 線 も 他 の 測 定 点 よ り 多 い と 考 え る 。 ま た ベ ッ ド 側 方 50cmの 位 置か ら ガン ト リ中 心 が 確 認 で き る 。 さ ら に 今 回 使 用 し た X線 CT 装 置 は 16列 マ ル チ ス ラ イ ス CTで あ り 、 X線 線 束 の 広 が り に 応 じ た コ ー ン 角 を も つ 。 こ れらの事か ら、ガント リ 前方 50cm、ベッド中 心 か ら 左 右 50cmの 点 で は散 乱 体か ら の散 乱 線だけ でな く、X線管からの直接X線の影響 を受けてい るものと 考 える。 各 高 さ で ガ ン ト リ 中 心 か ら 前 方 50cmの 距 離 で ベ ッ ド 中 心 か ら 左 右 100cm以 上 の 距 離 の 点 お よ び ガ ン ト リ 側 方 で の 線 量 が 低 い の は、ガントリ 自体によ り X線が遮蔽されてい る と 考 え る 。 ガ ン ト リ 中 心 が 直 接 視 認 で き な い ガ ン ト リ 側 面 で の 測 定 点 で は ガ ン ト リ 自 体 に よ っ て Ｘ 線 が 遮 蔽 さ れ た た め 散 乱 線 量 が ほ ぼ 検 出 限 界 以 下 に な っ た も の と 考 え る。なお、図2においてガントリ中心から左 右 側 面 ま で の 距 離 と 等 し く 前 方 75cmに 位 置 す る 点 で 検 出 さ れ た 散 乱 線 量 を 用 い て 計 算 す る と 、 ガ ン ト リ 中 心 か ら の 距 離 が 同 じ で あ っ て も 線 量 が 約 1/50に ま で 減 弱 し て い る 事 が わ か る 。 一 方 ガ ン ト リ 中 心 か ら 前 方 50cm、 右 50cmの 点 で 検 出 さ れ て い る 97μSv を 基 準 に 、 同 じ く ベ ッ ド 中 心 か ら 右 50cmの 線 上 で 前 方 75cmお よ び 100cmの 点 に つ い て 距 離 の 逆 二 乗 側 が 成 り 立 つ か 検 証 し た 。 前 方50cm、右50cmの点からガントリ中心まで の 距 離 を 基 準 と す る と 、 右 50cmの 線 上で 前 方 75cmの 点 は 距 離 が 1.25倍 と な る 。 そ こ で 97μSvを 1.25 の 二 乗 で 除 算 す る と 62μSvと な り、同点に おける実 際 の測定値で ある 61μSv とほぼ一致 する。また 、右 50cmの線上で前方 100cmの 点 は ガ ン ト リ 中 心 か ら の 距 離 が 1.5 倍となる。そ こで97μSvを1.5の二乗で除算す
ると43μSvとなる。同点における実際の測定 値は34μSvであるため、わずかな差が見られ た。これらと 同様に、ガ ントリ前方 75cm、右 50cmの 点 と 等 し い 距 離 に あ る 前 方 50cm、 右 75cmの 点 で は 前 述 の 計 算 値 62μSv に 対 し て 実測値が21μSvであり約 1/3の値であった。ま た 右 50cmの 線 上 で 前 方 100cmの 点 と 等 し い 距離にある 前方50cm、右100cmの点では前述 の 計 算 値 34μSvに 対 し て 実 測 値 が 7μSvで あ り、約1/5の値であった。61μSvおよび34μSv を 検 出 し た 測 定 点 か ら は ガ ン ト リ 中 心 が 視 認できるの に対し、21μSvおよび7μSvを検出 し た 測 定 点 は 、 ガ ン ト リ 中 心 を 視 認 す る こ とができな い。これら の事より、ベッ ド中心 か ら 左 右 50cmの ガ ン ト リ中 心 が直 接 視認 で き る 測 定 点 で は 、 距 離 の 逆 二 乗 則 が 成 立 す ると考える。一 方、ガン トリ中心が 直接視認 で き な い 左 右 75cmお よ び 100cm、 前 方 50cm の 測 定 点 で は ガ ン ト リ 自 体 に よ る 遮 蔽 効 果 に よ り 距 離 の 逆 二 乗 側 が 成 り 立 た な い も の と考える。 4.2 測 定 結 果 の 放 射 線 防 護 への 活 用 IVRCT の 術 者 や 患 者 の 介 助 者 が X 線 曝 射 中 も X 線 CT 検 査 室 内 に 残 る 場 合 、 50cm 、 100cm、 150cmの い ず れ の 高 さ に お い ても ガ ントリの左右どちらかの側方で待機すると、 散 乱 線 量 は 検 出 限 界 の 1μSv以 下 で あ る 。 こ れ は 日 本 に お け る 自 然 放 射 線 に よ る 年 間 被 曝線量であ る2.4mSv3)（ ≒7μSv/日）と比較す ると非常に 低い値で あ る。また、ガントリ か ら200cm距離を取ることでも、散乱線の量は 前 述 の 自 然 放 射 線 に よ る 年 間 被 曝 線 量 の 1 日 あ た り の 値 と ほ ぼ 同 等 の 値 と な る 。 た だ し 非 常 に 低 い 値 で は あ る も の の 、 散 乱 線 を 被曝するた め注意が 必 要であると 考える。 ベ ッ ド 左 右 側 方 へ 距 離 を 取 り 、 ガ ン ト リ 中 心 か ら 前 方 100cm以 内 に 術 者 も し く は 介 助者が待機 する場合、高さ 100cmでの散乱線 量 が 最 も 高 く な る た め 、 鉛 エ プ ロ ン を 着 用 す る 等 、 腹 部 お よ び 生 殖 腺 の 防 護 を 行 う 事 が 必 要 で あ る と 考 え る 。 ま た 術 者 お よ び 介 助 者 が ベ ッ ド 側 方 に お い て 可 能 な 限 り 患 者 の 近 く で 様 子 を 見 る 必 要 が あ る 場 合 、 ガ ン トリ中心か ら前方で あ れば 100cm、ベッド側 方 で あ れ ば 最 低 で も 75cm 、 可 能 で あ れ ば 100cm以 上 の 距 離 を取 る ことを 推 奨す る。さ ら に 各 高さ で の散 乱 線量 分 布 を考 慮 する と 、 ガ ン ト リ 中 心 か ら 前 方 100cm以 上 距 離 を 取 る場合、高さ 150cmでの散乱線量が他の高さ と 比 較 す る と 高 く な る 。 そ の た め 鉛 硝 子 製 の 防 護 眼 鏡 等 を 用 い て 水 晶 体 の 防 護 、 お よ び ネ ッ ク ガ ー ド 等 を 用 い て 頸 部 の 防 護 を 行 う 事 が 有 効 で あ る と 考 え る 。 こ の 様 に 放 射 線 防 護 を 実 践 す る 際 、 今 回 の よ う な 散 乱 線 の 線 量 分 布 を 把 握 し て お く こ と で 、 必 要 か つ 適 切 な 手 段 に よ る 放 射 線 防 護 が 可 能 に な ると考える 。 測 定 結 果 を 基 に 術 者 が 1年 間 に 検 査 に 立 ち 会 え る ス キ ャ ン 回 数 を 算 出 す る た め 、 成 人 の 確 定 的 影 響 し き い 値 の 推 定 値 お よ び 多 分 割 ま た は 遷 延 被 曝 を 多 年 に わ た り 毎 年 受 け た 場 合 の 年 線 量 率 [Sv/年 ]4)を 用 い て 考 え る。精巣への被 曝によ る一時的不 妊は 0.4Sv/ 年、永久不妊 は2.0Sv/年、卵巣への被曝によ る不妊は0.2Sv/年がしきい値となる。これら の う ち 最 も 低 い 値 で あ る 卵 巣 へ の 被 曝 に よ る不妊の0.2Sv/年を用いて、生殖腺の高さを 100cmと仮 定 し、 高さ 100cmに お ける 最 大線 量 点 の 測 定 値 97μ㏜ で 次 式 に よ り 計 算 し た 。 スキャン回 数＝該当高さの最大 線量 [μSv] 該当部位の線量限 度 [Sv] そ の 結 果 、 術 者 も し く は 介 助 者 と し て X線 CT室 内 で 検 査 の 際 に 患 者 に 付 き 添 え る ス キ ャン回数は2,061回/年となる。さらに妊娠期 間 の 女 性 の 腹 部 表 面 に お け る 等 価 線 量 限 度 は2mSv5)で ある 。 この 数値 を考 慮し た場 合、 妊 娠 期 間 の 女 性 の 腹 部 を 高 さ 100cmと 仮 定 す る と 、 術 者 も し く は 介 助 者 と し て X線 CT 室 内 で 患 者 に 付 き 添 え る ス キ ャ ン 回 数 は 妊 娠 期 間 中 20回 で あ る 。 ま た 水 晶 体 へ の 被 曝 に よ る 検 知 可 能 な 白 濁 は 0.2μSv/年 、 視 力 障 害（白内障 ）は0.15μSv/年がそれぞれ成人の 確 定 的 影 響 し き い 値 の 推 定 値 と な る 。 こ の う ち 最 も 低 い 値 で あ る 0.15μSv/年 を 考 慮 し た場合、水晶体の位置を高さ150cmと仮定し、 最大線量点 の測定値57μSvで計算すると、術 者 も し く は 介 助 者 と し て X線 CT室 内 で 患 者
に 付 き 添 え る ス キ ャ ン 回 数 は 2,631 回 / 年 と な る 。 た だ し こ れ ら の 件 数 は 法 令 に よ り 定 め ら れ て い る 値 に 基 づ い て 算 出 し た “ 計 算 値”である。患者は検 査における 直接 X線の 被曝と共にもたらされる便益がある一方で、 術 者 も し く は 介 助 者 が 受 け る 散 乱 線 に よ る 被 曝 は 術 者 も し く は 介 助 者 に 一 切 便 益 を も た ら さ な い 不 必 要 な も の で あ る 。 よ っ て 可 能 な 限 り 散 乱 線 に よ る 被 曝 線 量 を 低 減 さ せ る べ き で あ る と 考 え る 。 そ の た め 直 接 被 曝 に 関 与 す る 医 療 従 事 者 は 、 放 射 線 防 護 の 手 段 が 最 適 化 さ れ る よ う に 放 射 線 防 護 訓 練 を 受ける必要 がある6）。 5. 結 語 実 際 に X線 CT検 査 室 内 の 散 乱 線 を 測 定 す る 事 に よ り 、 視 覚 的 な 散 乱 線 量 分 布 図 を 得 た 結 果 、 ガ ン ト リ の 左 右 側 面 が 最 も 安 全 で ある事を確 認する事 が 出来た。また、確定 的 影 響 の し き い 値 を 考 慮 し た 術 者 ・ 介 助 者 と し て 検 査 室 内 で 待 機 可 能 で あ る 具 体 的 な ス キ ャ ン 回 数 を 得 る 事 も 出 来 た 。 放 射 線 防 護 を 行 う 際 、 今 回 の 測 定 結 果 の よ う な 線 量 分 布 が あ る こ と で 、 必 要 か つ 適 切 な 手 段 に よ る放射線防 護が可能 と なる。 今 後 の 課 題 と し て 、 実 験 回 数 を 増 や す 事 に よ る 線 量 測 定 の 精 度 、 お よ び 線 量 分 布 の 再現性の検 証を行う 必 要性が挙げ られる。 謝 辞 ： 本 研 究 に お い て 散 乱 線 測 定 に 協 力 い ただいた 、大阪物 療大 学保健医療 学部 2期生 小西勇輔君 、八島洋 介 君に感謝し ます。 6. 参 考 文 献 1) 米 倉 義 晴 ． ICRP Publication 113放射線診 断 お よ び IVRに お け る 放 射 線 防 護 教 育 と 訓 練．公益社 団法人日 本 アイソトー プ協会，総 括(xiv)-(xv)，2014 2) 富 田 博 信，諸澄 邦彦 ．“OSL線量計を用い たMDCT装置のCT室内散乱線量分布の測定”． 日 本 放 射 線 技 術 学 会 雑 誌 ． 日 本 放 射 線 技 術 学会，P.1550-P.1554，2004． 3) 日本ア イソトー プ協 会 編 ． 新 ・ 放射 線の 人体への影 響．日 本ア イソトープ 協会，P.34-36， 2008． 4) 日 本 放 射 線 技 術 学 会 ． 放 射 線 技 術 学 シ リ ーズ放射線 安全管理 学（改訂 2版）．オーム 社，P.52，2011． 5) 日 本 放 射 線 技 術 学 会 ． 放 射 線 技 術 学 シ リ ーズ放射線 安全管理 学（改訂 2版）．オーム 社，P.54，2011． 6) 米倉 義 晴． ICRP Publication 113放射線診 断 お よ び IVRに お け る 放 射 線 防 護 教 育 と 訓 練，公 益 社 団 法 人 日 本 ア イ ソ ト ー プ 協 会， P.11，2014．
