Estimation of Effective Dose from Limited Cone Beam X-ray CT Examination Kazuo Iwai, Yoshinori Arai, Koji Hashimoto and Kanae Nishizawa* The limited c

小 照射 野 コ-ン

ビームCT撮

影 にお け る実効 線 量

岩 井 一 男, 新 井 嘉 則 ,橋 本 光 二, 西 澤 か な 枝*

Estimation of Effective Dose from Limited Cone Beam X-ray CT Examination

Kazuo Iwai, Yoshinori Arai, Koji Hashimoto and Kanae Nishizawa*

The limited cone beam X-ray CT (Ortho-CT) was developed on the basis of multi-functional panoramic apparatus, SCANORA (Soredex Co. Helsinki Finland). The imaging intensifier (I.I.) was built in this apparatus as a X-ray detection device instead of X-ray film. The signal provided from I.I. was converted from analog into digital by an analog-digital converter and image reconstitution was done as a three. directional image of the dimensions 3.8cm of width, 3.0cm height and 3.8 cm depth with the personal computer. The "3DX Multi image micro CT" (3DX) was developed along similar lines by MORITA Co., Ltd. (Kyoto, JAPAN).

In this study, the stochastic effect on organ and tissue caused by examinations using Ortho-CT and 3DX was measured. The effective dose was estimated according to the recommendation of ICRP60

and was compared with those of panoramic radiography and computed tomography. The irradiation conditions were as follows: 85kV, 10mA with the filtration of 3mmAl and added 1 mmCu for Ortho-CT, and 80 kV, 2 mA and the filtration of 3.1mmAl for 3DX. The measurement of organ and tissue dose was performed using an anthropomorphic Rando woman phantom (Alderson Reseach Laboratories Co., Stanford, CN), as well as by using two different type of thermoluminescent dosimeter (TLD); Panasonic UD-170A (BeO) and UD-110S (CaSO4: Tm). The UD-170A was for dose measurment of the inner useful X-ray beams, while the UD-110S was for outer beams. The measured organ and tissue were those recommended with ICRP60 (gonad, breast, bone marrow, lung, thyroid gland, esophagus, stomach, colon, liver, bladder, skin, brain, thymus, adrenal, kidney, spleen, pancreas, upper large intestine, uterus, eyes and major salivary gland). The imaging by Ortho-CT was made in the left maxillary 1st molar, left mandibular 1st molar and temporomandibular joint. 3DX measurement was made in the maxillary incisor region and middle ear regions other than the regions mentioned above.

The skin dose measurement with Ortho-CT showed that mean values were within avariation of 750-615ƒÊSv. The effective dose for the mandible, maxilla and TMJ with Ortho-CT was 13.2ƒÊSv-23.0 μSv.TheresultanteffectivedoseforthemaXillaryincisor,maxillarylstmolar,mandibularlst

molar, TMJ and middle ear regions with 3DX were 7.4ƒÊSv, 6.3ƒÊSv, 11.7ƒÊSv, 9.3ƒÊSv and 14.2ƒÊSv, respectively. It was found that the effective dose values were lower when compared with those in CT or panoramic radiography. Furthermore since three-directional images and three-dimensional images can be obtained easily, we suggest that these system will be useful for diagnostic imaging in dentistry.

Dental Radiology 2000; 40(4). 251-259

Key words: Cone beam CT, Effective dose/コ ー ン ビ ー ムCT, 実 効 線 量

こ れ ま で3次 元 の 画 像 を 得 る に はX線CTや MRIな ど大 型 の 機 器 で 撮 影 し, 画 像 再 構 成 が お こ な われ て い た が, X線CTで は 高 解 像 度 の3次 元 画 像 を作 成 す る ため に は, 高 い 線 量 を被 験 者 は 被 曝 しな けれ ば な らなか った1-4。本 学 に お い て 顎 顔 面 領 域 の硬 組 織 の 局 所 的 な3次 元 画 像 診 断 に 最 適 化 し た コ ンパ ク トな コ ー ン ビ ー ムX線CT (Ortho-CT)が 開発 され た5,6。この 装 置 は 多 機 能

パ ノ ラ マ装 置SCANORA (Soredex Co., Helsinki

Finland)を360度 回 転 す る よ う に改 造 し, X線

フ ィル ム保 持 装 置 の部 分 に換 わ りにX線 検 出器 と

Received June 5,2000; revision accepted Novem-ber8,2000.

著 者 所 属:日 本 大 学 歯 学 部 放 射 線 学 教 室, *放 射 線 医 学 総 合 研 究 所

別 冊 請 求 先:〒101-8310東 京 都 千 代 田 区 神 田 駿 河 台1-8-13日 本 大 学 歯 学 部 放 射 線 学 教 室 岩 井 一 男

From Depratment of Radiology, Nihon Univer-sity School of Dentistry, Tokyo, 101-8310 Japan *Division of Human Radiation Environment

, National Institute of Radiological Sciences, Chiba 263-8555, Japan.

Address reprint requests to the auther Dr. K. Iwai

し て4イ ン チ の 光 電 子 倍 増 管Image Intesifier (I.I.)を 装 着 し た も の で あ る 。 こ のI.I. か らの デ ー タ をADコ ンバ ー タ に よ り ア ナ ロ グ-デ ィ ジ タ ル 変 換 を お こ な い, デ ー タ は パ ー ソ ナ ル ・コ ン ピ ュ ー タ に 取 り込 み, 画 像 再 構 成 を す る 装 置 で あ る 。 そ の 画 像 再 構 成 エ リ ア は 幅3.8cm, 高 さ3.0cm, 奥 行 き3.8cmで あ り, Voxel sizeは1辺 が0.136 mmの 正 立 方 体 で, 得 ら れ た 画 像 は240×300× 300 Voxelで 構 成 さ れ, 3次 元 の 画 像 を 得 る こ と が で き る 。 こ のOrtho-CTの 記 述 が 日 本 大 学 よ り モ リ タ 製 作 所(京 都)に 移 転 さ れ, 新 た に よ り 高 性 能 な 装 置 が 開 発 さ れ た 。 こ の 装 置 は小 照 射 野 コ ー ン ビ ー ムX線CT"3DX Multi image micro CT"(以 下3DX)と 名 付 け ら れ, 硬 組 織 の3次 元 画 像 診 断 装 置 と し て 開 発 さ れ た7。 国 際 放 射 線 防 護 委 員 会(ICRP)は ど の よ う な 放 射 線 被 曝 を と も な う 行 為 に お け る 被 曝 の 防 護 体 系 で, 1. 行 為 の 正 当 化, 2. 防 護 の 最 適 化 を 計 ら な け れ ば な ら な い と し て い る8。 そ の た め に は, 新 し く 開 発 さ れ た こ れ ら の 装 置 を 利 用 す る あ た り, 被 検 者 の 放 射 線 に よ る リス ク を 知 る 必 要 が あ り, 合 理 的 に 達 成 で き る 限 り低 く し て い か な け れ ば な ら な い 。 そ こ で, こ の 研 究 はOrtho-CTお よ び3DX撮 影 時 の 確 率 的 影 響 の 起 こ る 可 能 性 の あ る 組 織 ・臓 器 線 量 の 測 定 を お こ な い, ICRP60に よ り勧 告 さ れ た 実 効 線 量8を 推 定 し, 従 来 の パ ノ ラ マ 装 置 や X線CTに よ る 実 効 線 量 と 比 較 検 討 を お こ な っ た 。 材 料 ・方 法 使 用 し たX線 装 置 は 本 学 で 開 発 さ れ, 日本 大 学 歯 学 部 倫 理 委 員 会 の 許 可 を得 て 臨 床 試 験:が お こ な わ れ て い るOrtho-CTと モ リ タ 社 製3DXを 用 い た 。Ortho-CTの 装 置 の 照 射 条 件 は 管 電 圧85kV, 管 電 流10mA, 総 濾 過3mmAlに 付 加 ブ イ ル タ ー 1mmCuで お こ な つ た 。3DXは 管 電 圧80kV, 管 電 流2mA, 総 濾 過3.1mmAIで 照 射 し た 。 こ の 照 射 条 件 に お け る そ れ ぞ れ の 装 置 のX線 の 実 効 エ ネ ル ギ ー は 化 成 オ プ ト ニ ク ス 社 製KYOKKOX線 ア ナ ラ イ ザModel100で 測 定 を お こ な っ た 。 Ortho-CTの 場 合, 低 線 量 で, 銅1mmの 付 加 濾 過 を 装 着 して は測 定 不 可 能 で あ っ た た め, 銅1 mmの 付 加 フ ィル ター を取 り外 した もの か ら測 定 可 能 な0.5mmま で, 0.1mmず つ 増 しな が ら測 定 をお こ ない, 1mmの 銅 フ ィル タ ー を付 加 し た と き の 実 効 エ ネ ル ギ ー を推 定 し た 。 そ の 結 果, Ortho-CTの 実 効 エ ネ ル ギ ー は47.OkeVと 推 定 さ れ た 。 ま た, 3DXの 実 効 エ ネ ル ギ ー は35.8keV で あ つた 。 測 定 に は熱 蛍 光 線 量 計 を用 い た 。熱 蛍 光 線 量 計 はエ ネ ル ギ ー 特性 の 良 い, 組 織 等 価 型 の松 下 電 気 製UD-170A(BeO)を 直 接 線 お よ び 高 い 散 乱 線 を 被 曝 す る 組 織 ・臓 器 に使 用 し, 高 感 度 型 の UD-110S(CaSO4:Tm)を 低 線 量 の 散 乱 線 の 被 曝 す る臓 器 に使 用 した 。 そ れ ぞ れ の 素子 間 の ば ら つ き は60Coに よ る標 準 照 射 に お い て7%以 内 の もの を使 用 した 。 これ らの 素 子 の校 正 に は東 芝 製 KXO-15型X線 発 生 装 置 をそ れ ぞ れ の装 置 の 同様 の 実 効 エ ネ ル ギ ー を発 生 さ せ, そ れ ぞ れ のTLD の 校 正 を し た 。UD-170Aは, 組 織 等 価 物 質 MixDpフ ァ ン トー ム 内 にお い て, 直 接 線 お よ び 散 乱 線 内 で, 放 射 線 医 学 総合 研 究所 の 電 離 箱 式 準 標 準 線 量 計 と 同 時 照 射 を し, 比 較 校 正 し た 。 UD-110Sは 同様 に散 乱 線 内 で準 標 準 線 量 計 と比 較 校 正 した 。 Ortho-CT撮 影 の 測 定 は 本 学 で撮 影 依 頼 の 多 い 上 顎 臼 歯 部, 下 顎 臼 歯 部, 顎 関節 部 につ い て お こ な つ た。 上 顎 臼 歯 部 は左 側 上 顎 第 一 大 臼 歯 を 中 心 に位 置 づ け た。 下 顎 臼 歯 部 は左 側 下 顎 第 一 大 臼 歯 を 中心 に した。3DXで はOrtho-CTと 同部 位 の 撮 影 の他 に正 中過 剰 埋 伏 歯 の 位 置 な ど利 用 頻 度 の 高 い と思 われ る上 顎 切 歯 部(左 右 側 中切 歯 の 中 央) お よ び診 断 の利 用 が 考 え られ る 中耳 部(鼓 室 を 中 心)の 撮 影 の位 置 付 け でお こ な った 。 そ れ ぞ れ の 部 位 の照 射 は撮 影 位 置 のず れ な ど を 考 慮 し, 3回 の位 置 あ わせ を測 定 の途 中 でお こ な っ た。 フ ァ ン ト ー ム は ラ ン ド女 性 フ ァ ン ト ー ム Alderson Research Laboratories Co., Stanford,

CN)を 用 い た 。被 曝 線 量 の 測 定 部 位 は 脳, 甲 状

腺, 肺, 食 道, 胃, 大 腸 上 部, 結 腸, 小 腸, 肝臓, 膵 臓, 脾 臓, 副 腎, 腎臓, 膀 胱, 胸 腺, 乳 房, 卵 巣, 精 巣, 赤 色 骨 髄 お よび皮 膚 を対 象 と した 。 ま

晶 体 につ い て も測 定 した。 これ らの組 織 ・臓 器 の 位 置 はCTに よ る人 体 横 断 図9お よび 人 体 解 剖 図10 を参 照 し, そ して 容 積 の 大 き な臓 器 ,肺, 胃, 肝 臓,脳 な ど はGolikovら の 示 した 方 法11を 参 考 に して, TLDを 臓 器 全 体 に 配 置 し, 平 均 の 線 量 を そ の臓 器 線 量 と した 。 また, 吸 収 線 量 変 換 係 数 は Ortho-CTの 実効 エ ネ ル ギ ー47.OkeVと 推 定 して, 筋 肉 の値0.926の 変換 係 数 を, 3DXは35.8keVで 0.920の 変 換 係 数 を使 用 した12。 骨 髄線 量 は 赤色 骨 髄 が全 身 に分 布 す るた め, 52 本 のTLDを フ ァ ン トー ム の 各 骨 の 骨 髄 腔 内 に 挿 入 し, 照 射 した 。測 定 され た値 は 上記 の 臓 器 と 同 様 に 吸 収 線 量 変 換 係 数 をOrtho-CTで は0.926, 3DXで は0.920と し補 正 変 換 した12。 日本 人 の全 身 に分 布 す る赤 色 骨 髄(765g)の 分 布 に 従 い13, UNSCEARの 方 法 で 計算 した14。そ して, 骨 表 面 の線 量 は骨 髄 線 量 測 定 の線 量 を用 い, 吸 収 線 量 変 換, 係 数 は緻 密 骨 の 値 を用 い, Ortho-CTのX線 の 実 効 エ ネ ル ギ ー47.OkeVと し て3.62, 3DXは 35.8keVで430の 変換 係 数 を使 用 した12。 ま た, リス ク が骨 ミネ ラル の重 量 に比 例 す る と仮 定 して, 全 身 の骨 ミネ ラル の重 量15に 従 っ て荷 重 し, 骨 髄 線 量 と同様 の計 算 を した 。 Ortho-CTお よび3DXの 皮 膚 線 量 は そ れ ぞ れ の 撮 影 部位 にあ わ せ て 直接 線 の 照 射 され る顔 面 頭 蓋 の 皮 膚 面全 周 に2cm間 隔 に張 り付 け 測 定 した 。 そ の 平均 の値 を皮膚 線 量 と した 。 す べ て の 測 定 さ れ た 吸 収線 量 値 は,放 射線 荷 重係 数 を1と し, 等 価 線 量 に変換 した 。 実 効 線 量 は上 記 の 実験 で 得 られ た 等価 線 量 か ら ICRP60が 勧 告 した 組織 ・臓 器 の荷 重 係 数 を用 い て, 次 式 で 求 め た8。 E=ΣWT・HT E:実 効 線 量, T:組 織 ・臓 器, WT:組 織 荷 重 係 数, HT:等 価 線 量 フ ァ ン トー ムで 測 定 した 甲状 腺, 肺, 食 道, 胃, 結 腸, 肝 臓, 膀 胱, 乳 房, 卵 巣, 精 巣, 赤 色 骨 髄 お よ び骨 表 面 の 組 織 ・臓 器 に そ れ ぞ れ, ICRPの 勧 告 した組 織 荷 重 係 数WTを 使 用 した8。 残 りの組 織 ・臓 器 に は, 追 加 の組 織 ・臓 器 の う ち撮 影 部 位 に最 も近 接 してお り, 比 較 的被 曝 線 量 の大 きい脳 を選 択 し, 組 織 荷 重 係 数 は0.025と し た 。 そ して 残 りの0.025に つ い て は 胸 腺, 腎 臓, 脾 臓, 膵 臓, 小 腸, 大 腸 上 部, お よび 子 宮 の 平 均 線 量 をあ た えた 。 皮 膚 の 実 効 線 量 の 計 算 は, 皮 膚 に起 こ る障 害 は被 曝 す る皮 膚 の 面積 に比 例 す る と 仮 定 した 。Ortho-CTお よび3DXの 撮 影 時 の 直 接 線 が被 曝 す る皮 膚 面 は,頭 蓋 の 直 径20cm,照 射 野 の 高 さ6cmと 仮 定 し た 。 そ の 場 合 頭 蓋 全 周 で の被 曝 す る皮 膚 面積 は0.038m2と な った 。 全 身 の 皮 膚 面積 は1.5m2と さ れ てお り16, 直 接 線 の 被 曝 す る皮 膚 の 面積 の 割 合 は全 皮 膚 面 積 の2.5%と な り, 皮 膚 の 実効 線 量 の計 算 に お い て は等 価 線 量 に 0.025を 積 算 した 。 結 果 Ortho-CTの 測 定 され た 組 織 ・臓 器 の 等 価 線 量 はTable 1に 示 した 。ICRP60の 勧 告 した 組 織 ・ 臓 器 に お い て, 甲状 腺 は下 顎 臼歯 部 の撮 影 時 に 等 価 線 量 が大 き く, 甲状 腺 か ら離 れ た部 位 の 撮 影 で あ る上 顎 臼歯 部 お よび顎 関節 部 で は減 少 した 。 残 りの臓 器 の 中 で 高 い等 価 線 量 の脳 の値 は 甲状 腺 と 逆 に顎 関節 部 の撮 影 時 に大 きか つ た 。 3DXの 等 価 線 量 はortho-CTと 同 様 にTable 2 に示 した 。 甲状 腺 や脳 の等 価 線 量 の値 は ど の 撮 影 部位 に お い て もOrtho-CTの 値 の1/2か ら1/4の 値 で あ っ た 。 これ は他 の組 織 ・臓 器 に お い て も等 価 線 量 の 値 の 傾 向 は 同 じ傾 向 を 示 した 。3DXの 上 顎切 歯 部 の撮 影 で は上 顎 臼歯 部 の撮 影 と 同 程 度 の等 価 線 量 の値 で あ っ た 。 ortho-CTと3DXの 実 効 線 量 は そ れ ぞ れTable 3と4に 示 し た 。ICRP60の 残 りの 臓 器 の 組 織 荷 重係 数 の0.05の うち, 0.025を 脳 に 荷 重 係 数 を与 え,残 りの9つ の組 織 ・臓 器 の 中で, 筋 肉 を の ぞ い た 組織 ・臓 器 の 等価 線 量 の 平 均 値 に0.025を 与 えた 。Ortho-CTの 上 顎 臼 歯 部, 下 顎 臼 歯 部 お よ び顎 関 節 部 の 撮 影 で の 実 効 線 量 は そ れ ぞ れ13.2 μSv, 22.1μSvお よび23.0μSvで あ っ た 。3DX の 上 顎 臼 歯 部, 下 顎 臼 歯 部 お よび 顎 関節 部 撮 影 で は実 効 線 量 はそ れ ぞ れ6.3μSv, 11.7μSvお よ び 9.3μSvで あ っ た。3DXの 上 顎 切 歯 部 お よび 中 耳 部 の撮 影 で はそ れ ぞ れ7.4μSv, 14.2μSvで あ つ た 。

Table 1 Equivalent dose from Ortho-CT examinations of upper molars,

lower molars and Temporomandibular joint (TMJ)

考 察 今 回 の研 究 で 対 象 と した 新 しい 機 構 の コ ー ン ビー ムCTX線 撮 影 装 置(Ortho-CT)は 画 像 診 断 の 利 用 価 値 に つ い て は 高 い 評 価 が 得 ら れ て い る17-22。しか し, Ortho-CTの 被 曝 に つ い て は こ れ まで 皮 膚 線 量 で 評 価 を お こ な つ て い た7,23。そ こで, 放 射 線 の 被 曝 に よ る リス クが 問 題 と な り, 放 射 線 誘 発 の 発 が ん の 可 能 性 の あ る組 織 ・臓 器 お よび遺 伝 的影 響 に 関係 す る生 殖 腺 の 被 曝 線 量 に つ い て, さ らに, 放 射 線 被 曝 の リス ク推 定, そ の 他 の撮 影 法 に よる被 曝 と比 較 検 討 す る こ とが 必 要 で あ る 。 そ の た め に 線 量 測 定 は基 本 的 な 方 法 で あ り, 低 リス ク で あ る こ とが必 要 な こ とで あ る 。 そ こで, 歯 科 の診 療 の 中 で, 一 般 的 に使 用 さ れ る 口 内 法撮 影 や パ ノ ラマ撮 影 と放 射 線 の リス ク の 比 較 をお こな つた 。 そ して, 本 装 置 の よ う に3次 元 画 像 診 断 の 可 能 なX線CTと の 比較 検 討 も必 要 と 考

Table 2 Equivalent dose of organ or tissue in 3DX examinations of upper molars _{, lower molars,}

upper incisor, temporomandibular joint (TMJ) and middle ear

え た。 本 研 究 でOrtho-CTお よ び3DXの 組 織 ・臓 器 線 量 測 定 で, ICRP60の 荷 重 係 数8の あ た え られ た 組 織 ・臓 器 に つ い て す べ て 測 定 を試 み た 。 ま た, 残 りの臓 器 の10の 組 織 ・臓 器 は筋 肉 を 除 き 測 定 した 。歯 科 領 域 の被 曝 線 量 の論 文 で は低 線 量 被 曝 の組 織 ・臓 器 に つ い て 除外 し, 実 効 線 量 ま た は実 効 線 量 当量 を推 定 して い る24-26。実 効 線 量 の 中 で の 寄与 が小 さい と され て い て も, そ れ らの 組 織 ・臓 器 の 寄 与 につ い て 知 る必 要 が あ る と考 えた。 特 に肺, 食 道 お よび 乳 房 な どは 顎 顔 面 に近 い 臓 器 で あ り, これ らの臓 器 の 等価 線 量 につ い て は 測 定 の 必 要 が あ る と考 え られ る。 放 射 線 に よ る 被 曝 を評 価 す る上 で, こ れ ま で 1976年 のICRP26の 勧 告 の 実 効 線 量 当 量27は 残 り の組 織 ・臓 器 の対 象 と して, 歯 科 にお い て は残 り の臓 器 一 つ に唾 液 腺 が加 え られ, この残 りの組織 ・ 臓 器 の選 び方 に よ つ て実 効 線 量 当量 の 値 は 大 き く 異 な つ た 。 しか し, ICRPは 新 た な デ ー タ を も と に1990年 に放 射 線 被 曝 の 基 本 量 と して の 実 効 線 量 を勧 告 した8。 こ れ は実 効 線 量 算 定 の 組 織 ・臓 器 の 数 が増 加 し, 残 りの組 織 ・臓 器 につ い て も10 の臓 器 が 選択 され て い る 。 ま た, 残 りの 組 織 ・臓 器 の組 織 荷 重 係 数 が0.05と 減 少 した の で, 問 題

Table 3 Effective dose (E) from Ortho-CT examinations of upper molars, lower molars and tem-poromandibular joint (TMJ) は 少 な く な つ た と 考 え ら れ る 。 Ortho-CTはSoredex社 のSCANORAに4イ ン チ の 小 型X線I.I.を 搭 載 し た コ ー ン ビ ー ム 方 式 の 小 型X線CTで あ り, 3DXは 日 本 大 学 か ら 技 術 移 転 さ れ た モ リ タ 製 作 所 が 開 発 した 装 置 で 小 型 の X線I.I.を 使 用 し, ア ナ ロ グ ー デ ィ ジ タ ル 変 換 を お こ な い,画 像 再 構 成 に は パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ を 用 い て い る 。 しか し, 両 装 置 の 間 に は, 実 効 エ ネ ル ギ ー の 違 い が あ っ た 。X線 発 生 装 置 の 総 濾 過 はOrtho-CTで は1mmCuと3mmAlで 実 効 エ ネ ル ギ ー47keVで あ り, 3DXは 総 濾 過3.1mmAl で 実 効 エ ネ ル ギ ー35.8keVと 異 な つ た 。 こ の よ う な 実 効 エ ネ ル ギ ー の 違 い に よ り, 各 組 織 ・臓 器 の 被 曝 線 量 が 異 な る と考 え ら れ た 。 測 定 さ れ た 値 で は)皮 膚 の 等 価 線 量 はOrtho-CTの 顎 関 節 部 で は 平 均0.75mSvで, 3DXで は1.59mSvで, 3DXが 約2倍 の 被 曝 線 量 で あ っ た 。 上 顎 臼 歯 部 や 下 顎 臼 歯 部 の 撮 影 に お い て も 同 様 に 約2倍 で あ っ た 。 甲 状 腺 や脳 の線 量 は 顎 関節 部 の撮 影 時Ortho-CTで は そ れ ぞ れ67.4μSv, 401μSvで あ るが, 3DXで は そ れ ぞ れ27.6μSv, 160.6μSvと 皮 膚 線 量 の 値 とは 逆 に1/2∼1/4の 値 で あ り, ま た, 肺 や 胃 な どの 組織 ・臓 器 の 等価 線量 値 にお い て も 同様 の傾 向 が み られ た 。 上 顎 臼 歯 部 や 下 顎 臼 歯 部 の 部 位 の 撮 影 時 にお い て も同 じ傾 向 で あ った 。 実 効 エ ネ ル ギ ー の 違 い に よ る 影 響 に よ つ て, 皮 膚 の 線 量 は 3DX4)方 が 高 い が, 直 接 線 を被 曝 す る深 部 に あ る臓 器 や 組 織 また は散 乱 線 を受 け る組織 ・臓 器 で は逆 に実 効 エ ネル ギ ーの 高 いOrtho-CTの 方 が 高 い 組 織 ・臓 器 の 等 価 線 量 値 と な る と考 え られ た 。 ICRP60で は確 率 的 影 響 の 組 織 か ら除 外 さ れ た 唾 液 腺 組 織 は今 回の 実 験 の どの 撮 影 部 位 に お い て も大 唾 液 腺 の どれか の組 織 が 最 も高 い 線 量 を 受 け た 。 ま た, 確 定 的影 響 に分 類 され る水 晶 体 の等 価 線 量 はOrtho-CTお よ び3DXの 上 顎 臼歯 部 撮 影 で は撮 影 部 位 に近 接 した た め, 143μSvお よび114

Table 4 Effective dose (E) from 3DX examination of various region μSvと 高 い 値 で あ っ た 。 水 晶 体 の 顎 関 節 部 撮 影 時 の 値 はOrtho-CTお よ び3DXで そ れ ぞ れ142 μSv, 64.8μSvと 異 な つ た 。 こ れ はOrtho-CTと 3DXの 線 質 の 違 い, 回 転 中 心 か ら の 距 離 に よ る 減 弱 の 違 い, ま た わ ず か な 上 下 的 な 撮 影 位 置 づ け の ず れ な ど に よ っ て3DXで は 低 い 値 に な つ た と 考 え ら れ た 。 そ して, 直 接 線 の 被 曝 の な い 下 顎 臼 歯 部 撮 影 の 値 で は45.6μSvお よ び30.8μSvと 低 い 値 で あ っ た 。 歯 科 診 療 の 一 般 的 なX線 撮 影 と し て 口 内 法 撮 影 や パ ノ ラ マ 撮 影 が お こ な わ れ る が, こ れ ら の 撮 影 の 実 効 線 量 はICRP60の 示 し た 組 織 ・臓 器 と脳 の 等 価 線 量 か ら1撮 影 あ た り 口 内 法 で は14枚 法 撮 影 の 平 均 で は11.6μSv, パ ノ ラ マ 撮 影10.2-11.1 μSvと 推 定 し た28'29。 こ れ ら に 比 し て, Ortho-CTの 実 効 線 量 は 口 内 法 や パ ノ ラ マ 撮 影 と1.3-2.3 倍 の 実 効 線 量 で あ る 。3DXに よ る 被 曝 は 口 内 法 や パ ノ ラ マ 撮 影 と 同 程 度 か や や 低 い 実 効 線 量 で あ つ た 。 し た が つ て, 口 内 法 撮 影 よ り低 い 被 曝 線 量 で デ ン タ ル フ ィ ル ム と 同 じ程 度 の 範 囲 の3D画 像 が 得 ら れ る こ と に な る 。 本 装 置 と類 似 し た 画 像 の 作 成 で き る 装 置 と し て X線CTが あ り, 一般 的 な 頭 部CTの 医 科 に お け る 診 断 検 査 の 典 型 的 実 効 線 量2.0mSv30と 比 較 す る と, 3DXの 実 効 線 量 は1/300∼1/150の 低 い 値 で あ つ た 。 ま た,Ortho-CTに お い て も 頭 部CT に 比 し,1/90∼1/150の 被 曝 で あ つ た 。 上 顎 部 ま た は 下 顎 部 のX線CT撮 影 に お け る 実 効 線 量 は1 検 査 あ た り0.5∼0.8mSvと 推 定 さ れ て お り31, Ortho-CTで は 今 回 の 検 査 部 位 に お い て. 1/30以 下, 3DXで は さ ら に 少 な く1/50∼1/110と 低 い 実 効 線 量 で あ っ た 。 ま た, 全 身 ス キ ャ ン用 の コ ー ン ビ ー ムCTの 実 効 線 量 は,頭 部 全 体 の 撮 影 で は 実 効 線 量10.9mSvと 推 定 し た32。 こ の 値 は 頭 部 全 体 を 一 回 で 撮 影 で き る も の で あ る が, 頭 部CTの 2.0mSvの5倍 と い う 高 い 値 で あ る 。 本 実 験 で 使

用 し たOrtho-CTお よ び3DX装 置 は 画 像 再 構 成 エ リ ア は 幅3.8cm,高 さ3cm,の 狭 い 範 囲 の コ ー ン ビ ー ム で 撮 影 を お こ な う もの で, 撮 影 画 像 再 構 成 範 囲 が 小 さ く, 容 積 的 に 単 純 に 比 較 は で き な い が,3DXの 上 顎 臼 歯 部 撮 影 の6.3μSvの 値 は 全 身 ス キ ャ ン 用 コ ー ン ビ ー ムCTの 頭 部 撮 影 の 値 の1/ 1700で あ つ た 。 ま た, 3DXで 最 も 高 い 値 を し め した 中 耳 部 の 撮 影 に お い て の 比 較 で は1/770で あ つ た 。 検 査 範 囲 が 限 定 さ れ た 小 部 位 で あ る な ら ば, Ortho-CTお よ び3DXは 低 い 被 曝 で 撮 影 を お こ な う こ と が 可 能 で あ る 。 した が つ て, こ れ ら の 装 置 は 歯 科 領 域 の よ う に 限 ら れ た 範 囲 の3D画 像 を 得 る う え で は 最 も低 線 量 で あ る と 考 え ら れ る 。 臨 床 で の 有 用 性 も示 唆 さ れ て お り, こ れ ま で の 撮 影 法 に 比 しOrtho-CTお よ び3DXは 低 い 実 効 線 量 値 で 撮 影 が で き る こ と か ら, 確 率 的 影 響 が 少 な い と 考 え ら れ,こ れ か ら多 くの 診 療 で 利 用 さ れ る と 思 わ れ る 。 結 論 1. Ortho-CTの 上 顎 臼 歯 部, 下 顎 臼 歯 部 お よ び 顎 関 節 部 の 撮 影 で の 実 効 線 量 は そ れ ぞ れ13.2 μSv, 22.1μSvお よ び23.0μSvで あ っ た 。 2. 3DXの 上 顎 臼 歯, 下 顎 臼 歯, 上 顎 切 歯 部, 顎 関 節 部, お よ び 中 耳 部 撮 影 で 実 効 線 量 は そ れ ぞ れ6.3μSv, 11.7μSv, 7.4μSv, 9.3μSvお よ び 14.2μSvで あ っ た 。 3. ortho-CTの 撮 影 は1撮 影 あ た り の 口 内 法 や パ ノ ラ マ 撮 影 の 実 効 線 量 と 同 程 度 か, や や 高 い 実 効 線 量 で あ っ た 。3DXの 撮 影 は1撮 影 あ た り の 口 内 法 や パ ノ ラ マ 撮 影 の 実 効 線 量 よ り低 い 線 量 で あ っ た 。 文 献

1. K Nishizawa, K Iwai, T Matumoto, K Sakashita, TA Iinuma, Y Tateno, T Miyamoto, A Shimura and H Takagi. Estimation of the exposure and a Risk-Benefit analysis for a CT system designed for a lung cancer mass screening unit. Radiation Protection Dosimetry. 1996; 67: 101-108. 2. 西 澤 か な枝, 岩 田猛 男, 古 屋 儀 郎, 丸 山 隆 司, 橋 詰 雅. EMI5005に よる生 殖 線, 甲状 腺, 水 晶 体 及 び 骨 髄 線 量 の 測 定. 日 本 医 学 放 射 線 学 会 雑 誌. 1979; 39: 144-151. 3. 西 澤 か な 枝, 岩 田 猛 男, 古 屋 儀 郎, 丸 山 隆 司, 橋 詰 雅. CT検 査 に よ る リ ス ク の 推 定(1979)第2報 CT検 査 に よ る 臓 器 ・組 織 の 線 量. 日本 医 学 放 射 線 学 会 雑 誌. 1981; 41: 242-249.

4. Kanae Nishizawa, Takashi Maruyama,

Makoto Takayama, Minoru Okada, Jun-ichi

Hachiya, Yoshiro Furuya: Determinations

of organ doses and effective dose equivalents

from computed tomographic examination.

The British journal of Radiology. 1991; 64:

20-28.

5. Arai Y, Tammisalo E, Iwai K, Hashimoto

K, Shinoda K. Development of Ortho Cubic

Super High Resolution CT (Ortho-CT). In:

Lemke RU, Vannier MW, lnamura K,

Farman AG. Ed. Car'98 Computer

As-sisted Radiology and Surgery, Amsterdam:

Elsevier. 1998; 780-785.

6. Arai Y, Tammisalo E, Iwai K, Hashimoto

K, Shinoda K. Development of a compact

computed tomographic apparatus for dental

use. Dentomaxillofac Radiol. 1999; 28:

245-248.

7. 新 井 嘉 則, 橋 本 光 二, 岩 井 一 男, 篠 田 宏 司. 小 照 射 野 コ ー ン ビ ー ムX線CTの 実 用 機"3DX multi image micro CT"の 基 本 性 能-試 作 機"Ortho-CT"と の 比 較-. 歯 科 放 射 線. 2000; 40: 145-154.

8. International Commission on Radiological Protection : Recommendations of the ICRP,

CRP Publication 60; Pergamon Press. Oxford. 1991.

9. Gambarelli. J, Guerrinel G, Chevrot L, Mattei M; 舘 野 之 男, 飯 沼 武 訳. CTス キ ャ ニ ン

グ に よ る 人 体 横 断 面 図 譜 ・ 東 京, 丸 善. 1977; 29-250.

10. 藤 田 恒 太 郎, 人 体 解 剖 学, 第20版, 東 京, 南 江 堂. 1968; 25-275.

11. VY Golikov, VV Nikitin. Estimation of the mean organ doses and the effective dose equivalent from RANDO phantom measure-ments. Health Physics. 1989 ; 56 :111-115. 12. ICRU: Radiation dosemetry, X-rays

gener-ated at potential of 5 to 150kV, Interna-tional Commission and Measurements Report 17;Washington D. C .;197 0. 13. 宮 川 正. 骨 髄 及 び骨 に対 す る電 離 放 射 線 の個 人 な ら び に集 団的 影 響(所 謂 骨 髄 線 量)に 関 す る研 究. 文 部 省 研 究 報 告 収 録36年 度 放 射 線 影 響 編. 1961; 67-75.

14. United Nations. Sources and effects of ionizing radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radia-tion: UNSCEAR 1993 Report to the General Assembly, with Scientific Annexes Radia-tion. New York, United Nations. 1993.

15. Tanaka G, Kawashima H & Nomura E. Reference Japanese man. Diatribution of strontium in the skeleton and inthe mass of mineralized bone. Health Phys. 1981; 40 601-614. 16. 金 子 丑 之 助. 日本 人 体 解 剖 学, 東 京, 南 山 堂, 1959; 423. 17. 新 井 嘉 則, 橋 本 光 二, 江 島 堅 一 郎, 本 田 和 也, 岩 井 一 男 , 篠 田 宏 司. 歯 科 用 小 型X線CT(Ortho-CT) の 臨 床 例1000例 の 統 計 的 分 析. 日歯 医 学 会 誌, 2000; 19:54-63. 18. 本 田 和 也, 新 井 嘉 則, 橋 本 光 二, 鈴 木 ひ と み, 本 田 雅 彦, 関 和 忠 信, 寺 門 正 昭, 佐 藤 廣, 篠 田 宏 司: 下 顎 頭 の 関 節 包 内 骨 折 の 診 断 に 対 す るOrthocubic super high resolution CT (Ortho-CT) system の 臨 床 応 用-回 転 パ ノ ラ マ 撮 影 お よ び 側 斜 位 経 頭 蓋 撮 影 と の 対 比-. 日顎 関 節 会 誌. 1999; 11: 186-192. 19. 新 井 嘉 則, 篠 田 宏 司, 橋 本 光 二, 田 中 良 明. 小 照 射 野 三 次 元X線CT(Ortho-CT)に よ る 中 耳 及 び 中 耳 の 画 像. 断 層 映 像 誌. 2000; 27: 72-76.

20. Terakado M, Hashimoto K, Arai Y, Honda

M, Sekiwa T, Stao H. Diagnostic imaging

with newly-developed Ortho cubic super

high resolution CT (Ortho-CT). Oral Surg

Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod.

2000: 89: 509-18. 21. 本 田 和 也, 新 井 嘉 則, 上 野 正 博, 澤 田 久 仁 彦, 橋 本 光 二, 篠 田 宏 司. 顎 関 節 症 の 診 断 に対 す る歯 科 用 小 照 射 野X線CT (Ortho-CT)の 有 用 性 につ い て 第I報:単 純 断 層X線 撮 影 との比 較. 日顎 誌. 2000; 12:57-61. 22. 加 島正 浩, 本 田和 也, 新 井 嘉 則, 上 野 正 博, 澤 田 久 仁 彦, 岩 井 一 男, 橋 本 光 二, 篠 田宏 司. 歯 科 用 小 照 射 野X線CT (Ortho-CT)を 用 い た顎 関節 造 影 検 査. 歯 科 放 射 線. 2000; 40: 155-160. 23. 本 田和 也, 新 井 嘉 則, 岩 井 一 男, 橋 本 光 二, 斉 藤 勉, 篠 田宏 司. 新 型 小 照 射 野 コ ー ン ビ ー ムX線CT (3DX)の 基 本 性 能-ヘ リ カ ルCTと の比 較-. 断 層 映 像 研 究 会 雑 誌. 2000; 27: (印刷 中).

24. G Bengtsson. Maxillo-facial aspects of radia-tion protection, focused on recent research regarding critical organs; Dentoma-xillofac. Radiol. 1978; 7: 5-14.

25. BF Wall & ES Fisher. Doses to patients from pantomographic and conventional dental radiology; Br. J. of Radiol. 1979; 52: 727-734.

26. XL Velders, J van Aken, PF van der Stelt. Risk assessment from bitewing radiography; Dentomaxillofac. Radiol. 1991;19: 209-213. 27. ICRP-26, 国 際 放 射 線 防 護 委 員 会 勧 告. 日 本 ア イ ソ トー プ 協 会 訳, 1977. 28. 岩 井 一 男. 歯 科X線 撮 影 に よ る 臓 器 ・組 織 線 量 と リ ス ク の 推 定. 歯 科 放 射 線. 1981; 21: 19-31. 29. 岩 井 一 男, 江 島 堅 一 郎, 新 井 嘉 則, 橋 本 光 二, 篠 田 宏 司, 丸 山 隆 司, 西 沢 か な 枝. 歯 科X線 撮 影 に 関 す る 実 態 調 査, 1994. 歯 科 放 射 線. 1998; 38: 164-173. 30. Documents of the NRPB歯 科 放 射 線 ・1996; 36: 234-246. 31. 岩 井 一 男, 橋 本 光, 本 城 谷 孝, 馬 瀬 直 通, 大 木 亨, 篠 田 宏 司, 丸 山 隆 司, 西 澤 か な 枝. 顎 顔 面CT 撮 影 時 の 被 曝 線 量. 日 大 歯 学. 2000, 74: 742-747.

32. Endo M, Nishizawa K, Iwai K, Matsumoto M, Yoshida K, Satoh K, Matsusita M. Image Characterristics and Effective Dose Estimation of a Cone Beam CT Using a Video-fluoroscopic System. IEEE Transac-tions on Nuclear Science. 1999; 46: 686-690.