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公開番号2024132783
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2023111491
出願日2023-07-06
発明の名称X線CT検査における被曝線量実測値をCT画像を援用して解析するシステム
出願人国立大学法人金沢大学
代理人個人,個人
主分類A61B 6/03 20060101AFI20240920BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】X線CT検査にて、小型の放射線被曝線量計を用いて実測を行う際に、被検者の表面線量分布が一定にならず測定誤差が大きくなるという課題を解決し、被曝線量を精度よく解析できるシステムの提供を目的とする。
【解決手段】被検者のCT画像のSD分布の情報からX線の入射方向を推定し、事前に取得しておいた模擬ファントムの線量分布を援用することで、1個以上の小型放射線被曝線量計のデータから被曝線量の最大値と最小値および平均値を高精度で解析する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
模擬ファントムを用いた放射線線量の線量分布の作成手段と、被検者を撮像したＸ線ＣＴ画像のＳＤ（ＣＴ値の標準偏差）分布の作成手段を備え、
前記線量分布と前記ＳＤ分布とからＸ線の入射方向を推定することで被検者への正しい被曝線量を解析する解析手段を有することを特徴とする被曝線量解析システム。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
円柱ファントムを用いてコンベンショナルスキャンを行い、円柱ファントム線量分布及び円柱ファントムＳＤ分布の作成手段を有し、人体ファントムを用いてコンベンショナルスキャンを行い、人体ファントム線量分布及び人体ファントムＳＤ分布の作成手段を有し、前記円柱ファントム線量分布と人体ファントム線量分布とから線量補正関数の作成手段と、前記円柱ファントムＳＤ分布と人体ファントムＳＤ分布とからＳＤ補正関数の作成手段とを有し、前記ＳＤ補正関数を用いて前記ＳＤ分布を補正する手段と、前記線量補正関数を用いて前記線量分布を補正する手段とを有していることを特徴とする請求項１記載の被曝線量解析システム。
【請求項３】
前記模擬ファントムを用いた線量分布の作成は、前記模擬ファントムの周廻りに複数の線量計を配置してヘリカルスキャンにて計測したものであり、前記被検者に基づく計測は１つ以上の線量計を用いてヘリカルスキャンすることを特徴とする請求項２記載の被曝線量解析システム。
【請求項４】
前記ＳＤ分布の作成は、前記模擬ファントム及び前記被検者をヘリカルスキャンにて撮像したＸ線ＣＴ画像において、被検者部を囲うように複数個の関心領域（ＲＯＩ）を設定し、ＣＴ値のばらつき（ＳＤ）の計測によって作成することを特徴とする請求項３記載の被曝線量解析システム。
【請求項５】
被検者のＣＴ画像のＳＤ分布からＳＤ分布重心のなす角θ
ＳＤ
を求めることでＸ線の入射角（入射方向）を解析し、前記模擬ファントムの線量分布を用いて被検者の線量分布を１個以上の放射線被曝線量計を用いた実測データに対してフィッティングすることで、被曝線量の最大値と最小値および平均値の解析手段を有することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の被曝線量解析システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ断層撮影(Ｘ線ＣＴ)検査において、被検者の被曝線量を管理するための被曝線量測定技術に関し、特にＣＴ画像を用いてＸ線の入射方向を解析することで正しい被曝線量を算出する機能を有する被曝線量測定技術に係る。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ検査は非侵襲的に体内の様子を診断できるため、医療現場で広く普及している。
近年広く利用されているＣＴ装置では，スキャン速度を速くすることで検査時間を短縮できる高ピッチファクターのヘリカルスキャン(らせんスキャン)が主流である。
また、昨今では被曝線量管理の関心が高まっており、小型の放射線被曝線量計を用いることで、ＣＴ検査における被検者の被曝線量を実測することも検討されている。
【０００３】
しかし、高ピッチファクターのヘリカルスキャンを行った場合には、図１に示すように、放射線被曝線量計にＸ線が直接照射され高い線量が計測されたり、逆に人体を透過したＸ線が照射されることにより低い線量が計測されるということが起こるため、被検者の表面線量が一定とならず、測定値に大きなばらつきが生じる。
この事実は非特許文献１および２にも報告されている。
このことは、少数の放射線被曝線量計を用いた実測手法で、被曝線量の最大値と最小値および平均値を正しく推定することが極めて困難であることを意味している。
【０００４】
特許文献１には、被検者の部位毎の被曝線量をモニターし、積算被曝線量を表示するＸ線透視撮影装置を開示するが、Ｘ線透視撮影装置における照射線量を測定し被曝線量を算出するものであり、ＣＴ検査において小型の放射線被曝線量計を用いて被検者の被曝線量を直接計測する本発明とは本質的に異なるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１１－２３４９２８号公報
【非特許文献】
【０００６】
Kazuki Takegami et al. (2017). Entrance surface dose measurements using a small OSL dosimeter with a computed tomography scanner having 320 rows of detectors, Radiological Physics and Technology, 10, 49-59. https://doi.org/10.1007/s12194-016-0366-1
Masahide Tominaga et al. (2011). Measurements of multidetector CT surface dose distributions using a film dosimeter and chest phantom. Medical Physics, 38(5), 2467-2478. https://doi.org/10.1118/1.3570769
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、Ｘ線ＣＴ装置にて取得されたＣＴ画像の被検者の診断に用いられていない部分の情報を有効に活用することで、線量計に対する放射線の入射方向を推定し、少数の線量計を用いて精度の高い解析ができる放射線線量の解析システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る被曝線量の解析システムは、模擬ファントムを用いた放射線線量の線量分布の作成手段と、被検者を撮像したＸ線ＣＴ画像のＳＤ（ＣＴ値の標準偏差）分布の作成手段を備え、前記線量分布と前記ＳＤ分布とからＸ線の入射方向を推定することで被検者への正しい被曝線量を解析する解析手段を有することを特徴とする。
【０００９】
ここでＸ線の入射方向の推定手段とは、取得したＸ線ＣＴ画像に対して検体部を取り囲むように複数の関心領域（ＲＯＩ）を設定し、ＲＯＩ内で計測したＣＴ値のＳＤ分布からＸ線の入射角度の情報を得る手段である。
本発明者らは、線量分布の重心のなす角θ
Ｄｏｓｅ
と前記ＳＤ分布の重心のなす角θ
ＳＤ
の間に負の相関があることを見出した。
【００１０】
本発明において、線量分布は実測データを用いて関数化されたものであり、任意のＸ線の入射角に対して線量分布を推定することができる。
実際の計測では、被検者のＣＴスキャン時に被検者の体表に貼付した線量計を用いて得られた実測データに対して、前述の線量分布をフィッティングさせることで、被検者の体表の線量分布を得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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