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Japanese Society of Radiological Technology
NII-Electronic Library Service
Japanese Sooiety of Radiologioal Teohnology
1704 日本放 射 線技 術 学会 雜誌
20
20
胸部X 線検 査 に お け る 放射線防護エ プ ロ ン の 生 殖腺防護効果
橋 本 成 世 ・加 藤 英幸・藤 淵 俊 王 ・越 智 茂博 ・守 田 文 範
千 葉 大学 医 学部 附 属 病 院 放射 線部
緒 言
1985 〜1990 年 の わ が 国 に お け る 胸部 直接撮 影 （以
下，胸部撮影 ）件 数 は，人 口 1000 人当 た り年平均 440
件1）で ，わ れ わ れ の 身 の 回 りで 生 ま れ て か ら一
度 も 胸
部撮 影 を経 験 した こ と の な い 者 は 皆 無 と い っ て よ い ほ
ど 普及 し て い る ．
わ が 国 で 販 売 さ れ て い る胸部 専 用 撮影装 置 の 大部 分
に は 生 殖 腺 防 護 用 エ プ ロ ン （以 下 ，プ ロ テ ク タ）が 装 備
さ れ て い る が ，X 線診 断用 撮影 装 置 の な か で ，こ の よ
うなプ ロ テ ク タが最初か ら装備 さ れ て い る の は 胸部だ
け で あ る ．確 か に，撮 影 装 置 が 未成熟 な 頃 に は プ ロ テ
ク タ が 必要で あ っ た が ，多くの 安全基準 に よ っ て 厳格
に 製造 さ れ て い る 現在の 装置 に，そ の よ うな もの が 必
要 か の 確認 が さ れ な い ま ま 今 に 至 っ て い る．
現在 ，わ れ わ れ の 周 りで 胸部撮影 に お け る プ ロ テ ク
タ の 必 要性 の 有無 が 議論 され て い る が ，今 の と こ ろ 結
論 は 見 い だ せ て い な い ．今 回 わ れ わ れ は ，そ の 結論 を
導 き 出す一
助 とす べ く，胸部撮 影 に お け る プ ロ テ ク タ
の 有効 性 に つ い て検証 し た．
1 ．方 法
今 回 わ れ わ れ は ，後前 （PA ）方向 の 胸部撮 影 を想定
し て ，人 体 フ ァ ン トム と 熱 ル ミ ネ セ ン ス 線 量 計 （以
下 ，TLD ）を用 い て プ ロ テ ク タ有無 に よ る女性生 殖腺
Gonad Protective Effect of Radiation Protective Apron in Chest Radiography
MASATOSHI HASHIMOTO ， HIDEYUKI KATO ， TOSHIOU FUJIBUCHI ，SHIGEHIRO OCHI ， and FUMINORI MORITA
Department of Radiology ， Chiba Univer ＄ity Hospital
Received July l3 ， 2004F Revision accep し ed Nov ． 2 、 2004 ； Code No ． 621
「一
諏 痂 あ
Depending on the facility， a radiation protective apron （protector ）is used to protect the gonad from ra −
diation exposure in chest radiography ． To determine the necessity of using a protector during chest radiog −
raphy ， we measured the effect of the protector on the gonad in this study ． First， using a human body phan −
tom ， we measured the absorbed dose of the fema 且e gonad with and without the protector， using a thermolu −
minescence dosimeter （TLD ），and confirmed its protective effect ． Using the protector， the absorbed dose
was reduced to 28 ± 2％ and 39 ± 4％ for field sizes of 14× 17inch and 14× 14inch ， respectively ． Next ， weused Monte Carlo simulation and confirmed ， not only the validity of the actual measurement values ， butalso the fact that the influence of radiation on the absorbed dose of the gonad was mostly from scattered
radiation from inside the body for the 14 × 17inch field size， and a 且so from the X −ray tube for the l4xl4 inchfield size ． A 且though a certain protective effect is achieved by using the protector ， the radiatjon dose to the
gonad is only a few μ Gy even without a protector． Thus ， the risk of a genetic effect would be as smalt as
10−R．Given that acceptable risk is betow lO−6， we conclude the use of a radiation protective apron is not
necessary for diagnostic chest radiography ．
畴 砺 ぬ C乃跏 帥 吻 σ。。。〃 鵬 鰄 瀚 解 、加 岬 鵬 P ，。繍 碓 、ち 五塑 。、 。〃 。、 8
別 刷 資料 請 求 先 ： 〒 260−0855 千 葉 県千 葉市中央 区市場 町9−1−5el橋本成世 宛
第 60 卷 第 12 号
N 工工一Eleotronio Library
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胸 部 X線 検 査 に お け る放 射 線 防 護 エ プ ロ ン の 生 殖 腺 防 護 効 果 （橋 本 ・他） 1705
付 近 の 吸収 線量 を測定 した．照射 野 は 14inch× 17inch
（以 下 ，半切 サ イズ ）と14inch × 14inch （以 下 ，大角 サ イ
ズ ）を 使 用 し た ．ま た ，モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ーシ ョ
ン （以 下 ，MC シ ミ ュ レー
シ ョ ン ）を行 い ，実測値の 妥
当性 と散 乱 線 の 振 る 舞 い を評 価 し た．
1−1 使用機 器
（a ）糸泉量 言十
TLD は 極 光株式会社製 MSO −S を 60本使 用 し，読 み
取 り装置 に 極光株式会社 製TLD READER 2500 を使用
し た 。また ，エ ネ ル ギ ー依 存性 を小 さ くす る た め に
TLD を 極 光株式 会社 製TLD ホ ル ダ F に 入 れ て 使 用 し
た ．TLD は ア ニ ーリ ン グ後 か ら読 み 取 り直前 まで 遮
光・常温保存 し，読 み 取 りは 照 射 後 1〜2 時 間の 範 囲
で 行 っ た ．TLD の 校正定数 は ，2004 年に 日本品質保証
機構 に て 校正 され て い る 指頭型電離箱線量計 （Radcal
Corporation製 10× 5−6）と の 置 換校 正 法 で 求 め た．測 定
の 幾何学条件 は 焦点一線量計 間 距離100cm ，線 量 計 の
位置 で の 照射 野 10x10cm2 と し，線量計 か ら周囲 の 壁
まで の 距 離 を 150cm 以 上 離 した ．始 め に，10× 5−6 を ビ
ーム 軸 上 に 配置 し，照射条件 を管電圧 125kV
， 管電流
200mA ，照射時間 0．025sに して 10回照射 を 行 い ，1 回
当 た りの 空気 の 吸 収線量∠）。1，を 次式 に よ り求 め た ．
Dnlr− ・，… 258 ・」墮 ・N ・M ・kl・R。n
……………（1）
こ こ で ，0．000258 は ［R ］と ［C ／kg ］の 換算係 数 ［（C 〆kg ）1
R ］で あ り，W、 lrは 空気 の W 値 で 33，97 」を用 い た 2 ）． e は
電子 の 電荷 ［C］，1＞は 10× 5−6の 校正定数 M は 10×5−6
の 指 示 値 ［R ］，k，は 大 気補 正 係 数 Pi。，は イ オ ン 再 結合
補正係数 で あ る ．今 回 用 い た 線量．率 で は イ オ ン・再結合
補正 の 1か らの ず れ は 0．1％ 以下 で あ っ た の で 考慮 し
な か っ た．次 に ，線量計 を IOX5 −6 か らTLD に 変 え ，
10× 5−6の と き と 同一
の 幾何学条件 ， 照射条件 で 測定
し，次式 に よ り校正定数 A ［mGy ！mSv ］を素子 ご と に 得
た ．
A −
D・i・ ＿＿＿＿＿．．．＿．．．＿＿＿＿（2） （MTLD − B ）
MTLD ：測定 に 用 い た TLD の 指示値 ［mSv ］
B ：TLD で 測定 し た バ ッ ク グ ラ ウ ン ド［mSv ］
素子 ご と の 再 現 性 は 5．5 ％ 以内 で あ る．
（b）そ の 他 の 使用機器
X 線管 ：DRX −2924HD （東芝 メ デ イ カ ル シ ス テ ム ズ 株
式 会社） 総 ろ 過2．5mmAl
X 線高電 圧 発 生 装 置 ：KXO −80F （東 芝 メ デ ィ カ ル シ ス
テ ム ズ 株 式会社 ）
可動 絞 り器 ：R −182 （株式会社 コ リ マ ッ ク ス ）
撮影装 置 ；FCR5501 （富士 フ イ ル ム メ デ ィ カ ル 株式会 社）
プ ロ テ ク タ ：FAS （株式会社保 科製作所 ，0．5mmPb ，
40cm × 37cm ）
指頭型 電 離箱線量計 ：PTW30001 （PTW −FREIBURG，
0．6cc）
X 線 ア ナ ラ イ ザ ：MODEL300 （極 光株 式会社）
ラ ン ド フ ァ ン ト ム ： RAN −110 （The Phantom
Lab ・ rat ・ ry ）
タ フ ウ ォー
タ フ ァ ン トム （株 式 会 社 京都 科 学 ，40×40cm2 ）
1−2 人体 フ ァ ン トム 中 の 吸 収線量測 定
今 回 ，人体 フ ァ ン トム に は ラ ン ド フ ァ ン トム （以
下 ，フ ァ ン トム ）を 用 い ，X 線 を入 射 さ せ て 吸 収線量
を測定 した ．測定 の 配置 をFig．1に 示す ．本院 に お け
る 通 常 の 胸部撮影 と 同 じ よ うに，FCR5501 の イ メー
ジ
ン グ プ レー
ト（以 下 ，IP ）上 縁 と 第七 頸椎 が 合致す る よ
うに フ ァ ン トム を設置 した ．焦点 一IP間距離200cm ，
気 管分 岐 部 の 下 2．5cm が X 線 入 射 中 心 と い う酉己置 も通
常 の 胸部撮影 と同 じ条件 で あ る．X 線 入 射中心 が IPの
中心 で は な く上 方 に ず れ て い る た め ，照 射野 下 縁 とIP
下 縁 を 合 わ せ る と 照 射 野 上 縁 は IP上 縁 よ り上 に な り，
IP 外 に X 線 が 照 射 され る ．わ れ わ れ は で きる だ け 通 常
の 撮影時 に 近 い 照射状態 を再現す る ため IP外 に 照 射す
る X 線 を カ ッ トす る こ と を 目 的 と して 可 動絞 り器 前面
に 厚 さ 3mrn の 鉛板 を 取 り付 け た ．プ ロ テ ク タ は 照射
野 が 大角 サ イ ズ に 絞 られ るX 線入射中心 か ら19．5cm 下
方 で ，フ ァ ン トム の 臀部 に 密着 さ せ て 配 置 した ．TLD
は Fig．1 に 示す よ うに フ ァ ン トム の 正 中矢状 面 で 6 カ
所 に 配置 した． 〜 は フ ァ ン トム の 表面 に 配 置 し
た ． の 高 さ は 中 心 x 線 の 入 射 位 置 ， は の 下
24cm の 位 置 で 半切 サ イ ズ の 照 射野 に含 まれ ，大 角サ
イ ズ の 照射 野 で は 含 まれ な い 高 さ で あ る． は の
下 44cm の 位置 で 女性 生 殖腺 付 近 の 高 さ で あ る ． 〜
は 女性生 殖腺付近 の 吸収線量 を 測定す る た め に フ ァ
ン トム 内 に 配置 した． の 高 さ は 大腿骨頭上縁 か ら上
0．6cm の 位 置 で ， フ ァ ン トム の 腹側 の 表面 か ら6，2cm
の 深 さ で あ る ． は か ら 頭側 に 2，5cm 上 の 位置 で
あ り， は か ら足側 に 2．5cm 下 の 位置 で あ る ．以
上 の 配 置 で ，照 射 条 件 を管 電 圧 125kV ，管 電 流
200mA ，照射時 間 0，025s と し，照 射 野 半 切サ イ ズ と大
角 サ イ ズ に お い て ，それ ぞ れ プロ テ ク タあ りとな しで
30 回 照 射 を行 い ，1 回 当 た りの フ ァ ン トム の 吸 収線量
を 求 め た ．
1−3 MC シ ミ ュ レーシ ョ ン
MC シ ミ ュ レーシ ョ ン に は Geant4 ．6．1コ）を 使 用 した ．
Geant4 と は ，陽子・中 性子
・電 子・光子
・μ粒子 な ど
の 素粒子 が物質中 で 起 こ す複雑 な 振 る舞 い や 反応 を 正
確 に シ ミ ュ レートす る ソ フ トウ ェ ア で あ る ．本来高 工
2004 年 12 月
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1706 日本 放射 線 技術 学 会 雑誌
Fig．1 Drawing Of the layout for measure −
ment of the absorbed dose in the human body phantom ． Distance
from the focal point to the imaging plate was 200 cm ， and the X−ray field size was set at 14x17inch and 14x14inch ． Allthe thermolumines − cence dosimeters （TLD ）were
placed at the median sagittal plane of the human body phantom ． 〜
were placed on the surface of the
phantom ， and 〜 were placed inside of it， so that we could mea −
sure the gonad dose ．
ネ ル ギ ー実験用 に 開発 さ れ た もの で あ る が，近年医療
の 分 野 で も多 く使 用 さ れ て い る．今 回，Geant4 で は 低
エ ネ ル ギ ーの 物 理 過程 を 使 用 し，残存飛程 が 0．lmm
以 下 に な る まで 粒 子 を追跡 した ．
X 線管 や 可 動 絞 り器 に お け るX 線 の 状 態 を反 映 させ る
方 が 精 度 の 高 い シ ミ ュ レー
シ ョ ン を行 え る が ，わ れ わ
れ の 使 用 した コ ン ピ ュー
タ の 処 理能力 と時間的な制約
に よ り，本研 究 で は シ ミ ュ レー
シ ョ ン の 際 に ，X 線 管
を 配置 せ ず に ，空気 中か ら直接 に X 線 を発生 さ せ た ．
1−3 −1 MC シ ミュ レー
シ ョ ン と実測 に 用 い たX線 の 線
質 の 比 較
MC シ ミ ュ レーシ ョ ン に 用 い た X 線 ス ペ ク トル は ，
Birch 式4）で 計算 し た 連 続 ス ペ ク トル X 線 に Dyson5 ），
Storm6 ）ら の デー
タ を利 用 し て 特 性 X 線 を付 加 し て 得
た ．そ して ，得 られ た X 線 ス ペ ク トル に 2．5mm の Al の
減弱 をエ ネ ル ギ ーご と （05keV 間隔）に 付加 して ， MC
シ ミ ュ レー
シ ョ ン に 使用 した ．
MC シ ミ ュ レー
シ ョ ン と 実測 と の 比 較 は ，タ フ ウ ォ
ータ フ ァ ン トム 中の 深部量百分率 （以 下，PDD ）で 行 っ
た ．実測 は PTW30001 を 使用 し，タ フ ウ ォー
タ フ ァ ン
トム を30cm 積 み 上 げ ， 焦点一
表面 間距離 を 80cm，
タ
フ ウ ォー
タ フ ァ ン トム 表面 で の 照射野 を10× 10cm2 に
し て 行 っ た ，照 射 条 件 は 管 電 圧 125kV ，管 電 流
200mA ，照射時 間 0．ls と し， PTW30001 を タ フ ウ ォー
タ フ ァ ン トム に 挿 入 して ，深 さ ご と の 吸収線量 を ビー
ム 軸 上 で 測定 し た．
MC シ ミ ュ レー
シ ョ ン は 実測 と 同様 の 配置 で 行 い ，
1 セ ッ ト107個 の 光子 を 入 射 させ て，ビ ーム 軸 上 で の タ
フ ウ ォータ フ ァ ン トム 中 の 吸収線 量 を深 さ ご とに 測 定
し た ．
1−3−2 MC シ ミ ュ レーシ ョ ン に お け る 人体 フ ァ ン ト
ム 中の 吸 収線量計算
MC シ ミ ュ レ ーシ ョ ン の 配 置 をFig．2に 示 す ．こ の 図
は 100個 の 光子 を人 体 フ ァ ン トム に 入 射 し て い る ．人
体 フ ァ ン ト ム に は 高 さ 70 ．00cm の 楕 円 柱 （長 軸
37，00cm ，短軸 18，20cm ）を使用 し，肺 を模擬す る た め
に ，高 さ28．12cm の 2 本 の 円柱 （直径 10，00cm ）を楕 円
柱 の な か に 配 置 し た ．人体 フ ァ ン トム の 材質 は 実 測 に
用 い た フ ァ ン トム と 同 じ熱硬化性合成 プ ラ ス チ ッ ク で
作 成 し た ．密 度 は 楕 円柱 が 0．997g ！cm3 ，円柱 が
0．3209 ／cm3 で あ り，それ ぞ れ の 元素組 成 （重量 ％）は 以
下 の と お りで あ る7 ）．
楕 円柱／ 円柱
C ：67．79／70．75
0 ：20 ．3 ］／ 21 ．28
H ：9．18／ 5．97
N ：250 ／ 1．90
Sb ：0．22 ／0．10
FCR5501 は ， X 線入射表面 か ら 15，60cm の 位置 に あ る
鉛板 ま で の 物質 を配置 した ．プ ロ テ ク タ に は 05mm の
鉛 を 使用 し た．こ の 配 置 で ，X 線発 生 位 置 とIP ま で の
距離 を200cm と し，照射野 が半切 サ イ ズ と大角サ イ ズ
の 場 合 で ，そ れ ぞ れ プ ロ テ ク タ あ りと な しで ，実測 の
と き と 同一
の 位置 の 吸収線 量 を 測定 し た．光子 は 1 セ
ッ ト107個入射 させ た．また ，FCR5501 か らの 散乱線
が 生殖腺線量 に 寄与 す る 割合 を調べ る た め に ，上記 の
配置 か らFCR5501 を 配置 させ ない で 同様 の 測定 を行 っ
た．
2 ．結 果
2−1 プ ロ テ ク タ 有 無 に よ る 人 体 フ ァ ン トム 中の 吸 収
線量
フ ァ ン トム の 吸 収線 量 DPh［mGy ］は ，次式 で 求 め た．
DPh ＝ （MTLD − B）・A ・（μじ”！ρ）Ph
（Lt。。 ／ρ）。i，・・・・・・・・・・・・・・・… （3）
第 60 卷 第 12 号
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胸 部 X線 検 査 に お ける 放 射 線 防 謹 エ プ ロ ン の 生 殖 腺 防護 効 果 （橋 本・他 ）
塑
Fig．2 Layout drawing of the Monte Carlo
simulation ． An elliptical cylinder was
used to represent the human body
phantom ，and FCR5501 was p［aced
beside the phantom ． FCR5501 was
made of a carbon board ， grid， imag −
mg Plate， steel ， lead ， and plastic， which were placed inthe same con −
figuration as they are normally ， A track of 100 photons is shown inthe
drawing ．
Table 1Absorbed dose ［μGy ］in ヒhe human body phantom measured by TLD （relative value to the absorbed dose at ）．
14inchx17inch 14inch×17inchMeaSurement POSitiOn without protector（1） with protector（2）
（2）1（1） 14inch× 14inch
without protecto「（3）
14inch×14inch （4）〆（3）with protector（4）
209 （1．0000 ）
223 （1．0687 ）
1．44 （0．0069 ）
1．52（O．0073）1，13 （O．0054）O．69 （0．0033 ）
222 （1．0000 ）
21．9 （0．0985 ）
O．26 （0，0012 ）
0、45（0．OO20＞O．34（0．OO15）O．20 （0．0009 ）
1．000
．090
．170
．280
．280
，27
216 （1，0000 ）
14．0 （α 0651 ）
1．23 （0．OO57 ）
0．65（0．OO30）0．54（0．OO25 ）
0，38 （0．0018 ）
220 （1．0000 ）
11．2 （0．0511 ）
0．13 （0．0006 ）
O．29（0．OO13）O．20 （O．0009 ）
0．14 （0．0007 ）
1．000
，790
．100
．440
．360
，38
（μ 。。〆ρ）Ph ： フ ァ ン トム の 質 量 エ ネ ル ギ ー吸 収 係 数
［m2 ！kg ユs）
（μ。．〆ρ）、1r ：空気の 質量 エ ネ ル ギ ー吸収係数［m2 ／kg ］gl
今 回，質量 エ ネ ル ギ ー吸収係数 の 比 は フ ァ ン トム 表
面 で の 実効 エ ネル ギ ーに 対す る値を使 用 した ．実効エ
ネル ギ ーは X 線 ア ナ ラ イ ザ で 測定 し た結果38．1keV で
あ っ た．38，1± 10keV の 範 囲 で 質量 エ ネ ル ギ ー吸収係
数 の 比 の 変動 は 20％ 以下 で あ る．
測定 の 結果 をTable l に 示す．こ こ で 括弧内 の 値 は
の 吸収線量 で 規格化 した 値 で あ る ．ま た， の 吸
収線量 で 規格化 し た と き の 〜 の 測定条件 間 の 比
較 をFig．3に 示す．測 定位置 の 吸収線量 は すべ て の
測定条件 で 210SLGy 前後 で あ り，t 検定 で有意差 は 認 め
ら れ な か っ た （P ＞o．1）． の 測 定位 置 で は ，照 射野 半
切 サ イ ズ プ ロ テ ク タ な しの 場合TLD に 直接線 が 入射す
る た め と ほ ぼ 同 じ値に な っ た．以 下 ，半切 サ イ ズ
プ ロ テ ク タ あ り，大角サ イ ズ プロ テ ク タ な し，大角 サ
イ ズ プ ロ テ ク タ あ りの 川頁に値 は 小 さ くな っ た． の 測
定位置 で は， 半切 サ イ ズ プ ロ テ ク タ な し，大角 サ イ ズ
プ ロ テ ク タ な し，半切 サ イ ズ プ ロ テ ク タ あ り，大角 サ
イ ズ プ ロ テ ク タ あ りの 順 に 値 が 小 さ くな っ た．
生 殖腺付 近 の 吸収線量 を 測定 し た 〜 は ，す べ
て の 測 定位置 に お い て 半切 サ イズ プ ロ テ ク タ な し，大
角サ イ ズ プ ロ テ ク タ な し，半切 サ イ ズ プ ロ テ ク タ あ
り，大角サ イ ズ プ ロ テ ク タ あ りの 順 に 吸収線量 が 小 さ
くな っ た，また，ビーム 軸か ら離れ る ほ ど吸収線量 が
小 さ くな る傾 向 に あ っ た ．そ し て ，測定位置 ご との す
べ て の 条件 間 に お い て t 検 定 で 有 意差 が 認 め ら れ
（P ＜ 0，05），プ ロ テ ク タ 有無 の 比 は 半 切 サ イ ズ で 平均
0．28 ± 0．02倍 ， 大角サ イ ズ で 平均 0．39 ± 0，04倍 と な り
防護 効果 が 認 め ら れ た ．
2−2 MC シ ミ ュ レ ーシ ョ ン
2−2−1 MC シ ミ ュ レーシ ョ ン と 実測 に 用 い たX線 の 線
質 の 比較
言1算 して 得ら れ た x 線 ス ペ ク トル をFig ．4 に 示す．続
い て ，PTW30001 を用 い て の 実測 とMC シ ミ ュ レー
シ
ョ ン を行 っ た ときの タ フ ウ ォー
タ フ ァ ン トム 中 の PDD
を Fig．5に 示す．こ の グ ラ フ は 深 さ 5mm の 位置 で 規格
化 して い る．両者 と も深 さ と と もに 減弱 し，指数関数
2004 年 12 月
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1708 日本放 射 線技術 学会 雑誌
Fig．3 Absorbed dose measured by TLD at positions
〜 ．Vertical axis represents the relative value to
the absorbed dose of the TLD at position
1
側
腑
脳
」
二
唱一冒
7［目
O帽
O‘
函
O＞
＝“一
属
00 20 40 60 80 且00 120 140
Energy［keV】
Fig．4 X −ray spectrum used for the Monte Carlo simula − tion，
で 表現 で き た ．
2−2−2MC シ ミ ュ レーシ ョ ン に お け る プ ロ テ ク タ 有
無 に よ る 人体 フ ァ ン トム 中 の 吸収線 量
の 計算 値 で 規 格 化 し た 値 をTable 2 に 示す ．ま
た， の 計算値 で 規格化 し た と きの 〜 の 測定条
件 間の 比較 をFig．6に 示す． の 位置 で は，半切 サ イ
ズ プ ロ テ ク タ な しの 吸収線量が照射野 に 含 まれ て い る
た め に と 同等 で ，次 に 照射 野 半切 サ イ ズ プ ロ テ ク
タ あ りと な り，防護効果 が 認 め られ た ．しか し， 大角
サ イ ズ プ ロ テ ク タ な し と大角 サ イ ズ プ ロ テ ク タ あ りで
は t検 定 の 結 果 ，光 子数 107個 で は 有意差 が 認 め られ な
か っ た （P ＝0．21）． の 測定位置 で は，照射野半切 サ
イ ズ の プ ロ テ ク タ有無 の 比 （0．24）は有意差 が な く実測
（0．17）と 同一
で あ っ た が ，大 角 サ イ ズ の プ ロ テ ク タ有
無 の 比 （O．46 ）は 実測 （O．10）と差 が 認 め ら れ た ．
生 殖腺付近 の 吸収線量 を計算 し た 〜 で は，照
射野半切 サ イ ズ の プ ロ テ ク タ な しが 最 も大 きな値 と な
り，次 に 照射野半切サ イズ プ ロ テ ク タ あ りと な っ た．
照射野半切サ イ ズの プ ロ テ ク タ有無 に よ る 生殖腺線量
の 比 は 平均 0．40 ± 0．02倍 で ，防護効果 が 認 め ら れ た．
照射野大角 サ イ ズ に つ い て は t検 定 で プ ロ テ ク タ 有無
に よ る 有意差 は 認 め ら れ な か っ た （P＞0．3）．ま た ，す
べ て の 測 定条件 で 実 測 同 様 に ビー
ム 軸 か ら離 れ る ほ ど
値 が ／亅・ さ くな っ た ．
FCR5501 を配置 せ ず に MC シ ミ ュ レー
シ ョ ン を行 っ
た と きの 〜 の 結 果 をTable 3に 示 す ．こ の 値 は
の 計算値 で 規格化 し て い る ．FCR5501 を配 置 し た と き
の 計算値 （Table 2）と比較す る と t検定で有意 な差 は み
ら れ ず （P ＞0．05），FCR5501 か ら の 散 乱 線 が 生 殖腺線量
に 与 え る影響は非常 に 小 さ い と い え る，
Fig．5 Comparison of the percentage depth dose in the
tough water phantom measured by ionization cham −
ber and the Monte Carlo simulation （MC ）．
3 ．考 察
3−1 プ ロ テ ク タ有 無 に よ る 人体 フ ァ ン トム 中の 吸収
線 量
今 回わ れわ れ は，FCR5501 に 付 属 の プ ロ テ ク タ を使
用 し，照射野 ご と に プ ロ テ ク タ 有無 に よ る 女性生殖腺
付 近 の 吸収線量 を 実測 した ．プ ロ テ ク タ を使用 す る こ
と に よ っ て 吸収線量 が 小 さ くな り防護 効果 が 認 め られ
た が ， と で は 半切 サ イ ズ プ ロ テ ク タ あ り と大 角
サ イ ズ プ ロ テ ク タ な しの 順番 が 逆 に な っ て い た ．こ れ
は，プ ロ テ ク タ で は 鉛 当量 が 小 さい た め に 直接線 を十
分 に カ ッ トで きな い が，コ リメータ で は カ ッ トで きな
い x 線管等 か ら発生す る 低 エ ネル ギー
の 散乱 線を フ ァ
ン トム 表面 で カ ッ トで きる こ とが原 因 と考え ら れ る．
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胸 部 X線検査 に お け る 放 射 線 防護 エ プ ロ ン の 生 殖 腺 防 護 効 果 （橋本 ・他 ） 1709
Table 2 Relative value ・to・the absorbed dose at （i） according to Monte Carlo simulation 、
14inch×17inchMeaSurement PositiOn without protector（1）
14inchx17inch
with protector（2）（2）ノ（1）
14inch×141nch
without protector（3）
14inch×14inch （4）〆（3）with protector（4）
1．00000
．99050
．00430
．00830
．00520
．0030
1．OOOOO
．14290
，00100
．00300
．00230
．0012
1．000
．140
．240
．370
．450
．39
1．OOOOO
．0829D
、00140
．OO220
．OOllO
．0009
1．00000
．08110
．00070
．00200
．00110
．OOO9
1．000
．980
．460
．930
．990
．94
Fig・6Abs ・・bed d 。 se at the p・ siti・ ns ・f
〜 measured by Monte Carlo simulation ． Vertical axis shows
relative valueto the absorbed dose of ．
Table 3 Relative value to the absorbed dose at according to Monte Carlo simulation without placing FCR5501 ．
Measurement Position14inchx17inch
without protector
14inch× 17inchwith prQtector
14inchx14inchwithout protector
14inch× 14inch
with protector
0．00910
．00530
．0038
α0029
α0022
α0010
0．00230．00110．0009
0．OO190．OOO80．OOO7
つ ま り， で は 直接線 が プ ロ テ ク タ を 透 過 す る た め に
コ リ メー
タ で 照 射野 を絞る よ り吸 収線量 が 大 きくな る
が ， で は x 線 管等 か ら発 生 す る散 乱 線 を プ ロ テ ク タ
に よ っ て フ ァ ン トム 表面 で カ ッ トで きる の で ，プ ロ テ
ク タ を使用 し な い と きと比較 して 吸収線量 が 小 さ くな
る と 考 え ら れ る ．
に対す る の 測定値 は， 照射野半切 サ イ ズ プ ロ
テ ク タ な しで 0．0054 倍 ，半切 サイ ズ プ ロ テ ク タ あ りで
0，0015 倍，大角 サ イ ズ プ ロ テ ク タ な しで 0，0025 倍 ，大
角サ イ ズ プロ テ ク タ あ りで O．OOO9倍 と な っ た．胸部撮
影 に お け る プ ロ テ ク タ な しで の 生殖腺線量 は 多数報告
が あ る．Fung ら 10）は ラ ン ドフ ァ ン トム とTLD を使 用
し，管電圧 120kV ，照 射野 31×33cm2 の とき，入 射表面
線量 に 比 べ て 卵巣 の 線量 で 0．0023 倍 に な る と報告 して
い る ．同様に鈴木 らII ｝は 0，021 倍，測 定条件は 明確で
は な い が 丸山t2 〕は 0．0006倍 と報告 して い る ．装置 や 線
質 の 差 に よ る もの か も しれ な い が ，報告 に よ っ て 大 き
く異 な る ，わ れ わ れ の 結果 は 大角サ イズ の 場合 0．0025
倍 で Fung らの 結果 と類似 し，鈴木 らや 丸山 の 報告 と も
約 10倍 の 差 で あ り，現在 の JIS な ど で 規格化 さ れ 製 造
さ れ た 装置 を使用 して 撮影 し た と き の 生 殖腺線量 は こ
の 程 度 で あ る と 考 え ら れ る ，
プ ロ テ ク タ 有無 に よ る 生 殖腺付 近 の 吸収 線 量 の 比
は， 半切サイ ズ の 照射野 の と きで 生殖腺位置 に お い て
平 均 で 0．28 ± O．02倍 ，大 角サ イ ズ の 照射 野 で 平 均
0．39 ± 0．04倍 で あ っ た．鈴木 ら 11 ）は 大角 サ イ ズ の 照射
野 で 0．25mmPb の プ ロ テ ク タ有無 に よ る 生殖腺 の 吸収
線量 の 比 を 報告 して い る ．その 結果 は ，0．75 倍 で わ れ
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1710 日本 放射 線 技術 学会 雑 誌
わ れ の 結 果 と は 差 が あ る．また，プ ロ テ ク タ を使 用 す
る こ と に よ っ て O．5〜O．7倍 に生殖腺線量 が 低 減す る と
い う松下13 ）の 報告 もあ る ．こ の 原 因 は ，用 い た プ ロ テ
ク タ の 鉛当量 が 異 な る こ と な ど が 考 え ら れ る が ，今後
さ ら な る 検討が必 要 で あ る ．
3−2 MC シ ミ ュ レーシ ョ ン
今 回行 っ た 実測 とMC シ ミ ュ レー
シ ョ ン の プ ロ ッ ト
は 独 立 性 の 検 定 に よ り± 5，4 ％ 以 内 で一・
致 （P ＞0 ，0 】）
し，深 さ に 対 す る 減 弱 の 割合 は 同一
に な っ た （Fig．
5）．したが っ て ，理論式 で 得たX 線 ス ペ ク トル は 実際
に 使用 した 線質 と ほ ぼ 同一
で あ り，計算 の 条件設定が
妥 当 と 考 え ら れ る ．
MC シ ミ ュ レー
シ ョ ン を用 い て プ ロ テ ク タ有無 に よ
る 照射野 ご と の 女 性生殖腺 付近 の 吸収線 量 を計算 し
た ． 〜 の 生 殖線付近 の 測定値 は ビーム 軸 か ら離 れ
る に つ れ て 減少す る とい う，実測 と 同様 の 傾向 が み ら
れ た．そ し て， 〜 の 実測 とMC シ ミ ュ レー
シ ョ ン
は ，照 射野 が 半切 サ イ ズ プ ロ テ ク タ な しで 5．5 ％ 以
内，半切サ イ ズ プ ロ テ ク タあ りで 17，5％ 以内 ， 大角 サ
イ ズ プ ロ テ ク タ な し で 52 ．3％ 以 内，大角 サイ ズ プ ロ テ
ク タ あ りで 15．2 ％ 以内 の一
致 と な り，照 射 野 が 大角 サ
イ ス プ ロ テ ク タ な し以外 で は ほ ぼ 同様 の結果 が得 ら れ
た ．大角 サ イ ズ の プ ロ テ ク タ な しに お け る 大 きな差 の
原因 と して 以 下 の こ とが 考 え ら れ る ．つ ま り，MC シ
ミ ュ レ ーシ ョ ン で はX 線管 を 配置 せ ず に X 線 を照射 し
て い る の で ，X 線管 か ら の 散乱線 は 計算 され な い ．と
こ ろ が 実測 の 場合，プ ロ テ ク タ な しで は X 線管 か ら の
散乱線 を含 ん で 測定 して い る た め に MC シ ミュ レーシ
ョ ン よ り値 が 大 きくな る．プ ロ テ ク タ を 配置す る と散
乱線 が カ ッ トさ れ る た め ，x 線管か ら の 散乱線を 計算
しな い MC シ ミ ュ レ ーシ ョ ン と 同様 の 値 に な る と考 え
ら れ る ．こ れ は 大 角サ イ ズ の で 有意差 が 現れ なか
っ た こ との 原 因と も考え られ る ，
しか し，x 線管 か らの 散乱線 を計算 して い な い に も
かかわ ら ず半切 サ イ ズ に お け る 生 殖腺線量 の 比 が 実測
と 同様 で あ っ た の は ，X 線管 か ら の 散乱 線が 生 殖腺 線
量 に 影響す る 割合 が 非常に小 さ い か らで あ る と考 え ら
れ る ．また，FCR550 ］の 散乱線 も非常 に小 さ い こ と か
ら，半切サ イ ズ の 照射野 の 場合 ，ほ と ん どが フ ァ ン ト
ム 内 か らの 散乱線 が生殖腺線量 に影響 して い る とい え
る ．また， 照射 野 が大角 サ イズ プ ロ テ ク タ な し以 外 で
も実測値 に 対 して 平均 12，7％ の 差 が 出 た の は，主 な 原
因 と して MC シ ミ ュ レーシ ョ ン に 用 い た フ ァ ン トム が
円柱型 で あ り，実際 の 形状 と異 な る こ とが 原因 だ と考
え られ る ．
3−3 プロ テ ク タ に よ る 散乱線 の 影響
MC シ ミ ュ レーシ ョ ン を 行 っ た と きに 得 られ た 光子
の 飛 跡 か ら，フ ァ ン トム 内 で 散乱 し た 光子 が プ ロ テ ク
タ有 無 に よ っ て ，ど の よ う に 変 化 す る か を検証 し た．
Fig．7の （a ）と（b）に 大角サ イ ズ の 照射野 に お け る プ ロ
テ ク タ有無 に よ る 光 子 の 飛跡 を示 す ．両者 を比 較す る
と，プ ロ テ ク タ な しで は 人 体 フ ァ ン トム 内 で 散乱 した
光子 が 人体 フ ァ ン トム 外 に 多 く出 て い る が，プ ロ テ ク
タ あ りで は 散乱 した 光子 が プ ロ テ ク タ で 吸収 され て い
る こ とが 分 か る．こ の こ と か ら，
プ ロ テ ク タ を 使用す
る こ と に よ り，体外 に 出 た 散 乱線 を カ ッ トで きる の
で ，胸部撮影で 介助す る 必要 が あ る と き，介助者 の 被
ば く を低 減す る こ とが 可 能 で あ る．ま た，
人 体 フ ァ ン
トム 内 で 散乱 した 光子 が さ ら に プ ロ テ ク タ で’散乱 し
て ，生 殖腺 や そ の 他 の 組織 に 吸収 さ れ る 光子 も見 受け
ら れ た （Fig．7 （c ））．こ の よ う に プ ロ テ ク タ に よ る 散乱
線 の 振 る舞い を把握 して お く必要 が あ る．しか し，プ
ロ テ ク タで 散乱 され る割合 は5000 個 の 光子 を観測 し た
と こ ろ 2 個 で あ り，ま た 大角 サ イ ズ の プ ロ テ ク タ有無
の 生 殖腺線量 が変わ ら な い こ とか ら，そ の 割合 は 極 め
て 小 さ い とい え る ．
3−4 プ ロ テ ク タ に よ る 防護 効果
実測 か ら，プ ロ テ ク タ有無 に よ る 生 殖線付近 の 吸収
線量 の 比 は ，照 射 野 が 半 切 サ イ ズ で 平 均 0．28 ± 0．02
倍，大角サ イズ で平均 O．39 ± 0，04倍で あ り，防護効 果
が あ る と分 か っ た ．また，Fig．5か ら プ ロ テ ク タ で 大
角 サ イ ズ に 絞 っ た 方 が ，コ リ メー
タ で 大角 サ イ ズ に 絞
る よ り， 生殖腺 線量 の 防護効 果 が 高 い こ とも分か っ
た ．こ れ は 前述 した よ うに，プ ロ テ ク タ に よ っ て X 線
管 か ら の 散乱線 を 遮蔽 で きる こ とが 原 因 と考 え ら れ
る ．
本研 究 の 結果得 ら れ た の 生 殖腺付 近 の 線量 に つ
い て ，ICRP （国 際 放 射線 防 護委員 会）t4）か ら 提示 さ れ
て い る 放射線被 ば く に伴 う癌 死 亡 生 涯 リ ス ク と遺伝性
疾患 の リス ク の 確率係数 か ら リ ス ク を算出 した （Table
4）．プ ロ テ ク タ を使 用 す る こ と に よ り，生 殖腺 線 量 の
低減 に 比例 して リス ク も小 さ くな っ た．し か し，社会
的規 制，リス ク 低減 へ の 取 り組 み が必 要 とさ れ る 値 を
10−613 ）と す る と，10−s
や 10『9 と い うオー
ダ で の 確 率 の
変化 は 非常 に小 さい 影響 で あ る と考え ら れ る．また ，
最 も 高 い 線量 で あ る 半切 サ イズ プ ロ テ ク タ な し の 遺伝
性疾患 の リ ス ク は 1．52 × 10−a で あ り，プロ テ ク タ を使 用
しな くて も十分 に 社会 に受容 さ れ る レベ ル で あっ た ，
こ れ らの こ と よ り，胸部撮影 に お い て プ ロ テ ク タ は 不
必要 で あ る と結論 づ け ら れ る ．全 国 調 査 の デ ータ か ら
推定 す る と本研究 で得 ら れ た 生殖腺線量 は 3〜4 倍 の
差 が 生 じる 可能性があ る が，それ で も10μ Gy 以 下 とい
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胸部 X線検 査 に お け る 放射線防護 エ プ ロ ン の 生殖腺防護効 果 （橋本 ・他） 1711
Scattered Phot｛，n Scattered Photon Scattered Pho｛on
Fig，7 Tracks of photons according to Monte Carlo simulation ．（a ＞is a track of 500 photons without the
protector．（b）is a track of 500 photonswith the protector．（c ）is the track of a photon scattered by
the protector．・ F・ 1・
Table 4Risk level and absorbed dose at ， measured by TLD ．
14i冂chx17inch
without protector
14inch×17inch
with protector
14inchx14inch
without protector
14inch×14inch
with protector
Absorbed dose ［μGy ］
Riskof lethal gonad cancer
Risk of genetic disorder
1，521
．52×10−9
1．52×10−8
0．454
．5x10−10
4．5x10−9
0．656
．5x10−10
6．5xlO−9
0．292
．9x10−10
2．9x10−9
う値 で あ る ．日本放 射線技 師会 が 提 唱 して い る 「医療
被 ば くガ イ ドラ イ ン （低減 目標 値）」15 ｝で は ，胸部撮 影
に お い て 照射野か ら 5cm 以上離 れ て い る 部位 で は ，プ
ロ テ ク タ を 使用す る メ リ ッ トは 少 な い と して い る ，本
研 究 の 結果 で も， プ ロ テ ク タ を使用 しな くて も生殖腺
線量 が 小 さい と い う こ と を 確認 した．
4 ．結 語
今回われ わ れは，後前 （PA ）方向 に おける胸 部X 線撮
影を想定 し て ，実測 とMC シ ミ ュ レー
シ ョ ン で プ ロ テ
ク タ 有無 に よ る 女性 生殖腺付近 の 吸収線量 を測定 し，
さ らに 内部散 乱 の 飛跡 を シ ミ ュ レー
シ ョ ン で 検 証 し
た．そ の 結果 ，プ ロ テ ク タ の 使用 に よ る 効果 は 認 め ら
れ る もの の， 使 用 しな くて も生殖腺線量 は 数μGy で あ
っ た．遺伝性疾患 の 10−8 と い う リ ス ク を 考慮 し，社 会
的 に リ ス ク が 容認 で き る レ ベ ル を 10−6以 下 と す る と，
胸部撮影 に お い て は プ ロ テ ク タ が 不 必 要 で あ る と結論
づ けられ る ，しか し， 緒言 で 述べ た よ うに，胸 部撮影
は わ が 国 で 最 も多 く実施 され て い る X 線診療 で あ り，
それ に 関す る 質問 が 多 い ．また ，使用 に 関す る 施設 問
に お け る 相違 も見受け ら れ る ．今後 ， 医療従事 者お よ
び 国民 に プ ロ テ ク タ不使用 の 安全 性に 関す る 啓 発活動
も 行 う必要 が あ る ．
本研 究 は胸部直接 X 線撮 影 に お い て プ ロ テ ク タ の 防
護効果 を示 したが，間接撮影 や 管電圧が低 い 場 合，患
者体型 の 差異 の 影響 に つ い て は さ ら な る 調査 が 必要 で
あ る．
謝 諱
Geant4 に 関す る ご助言 をい た だ きました ，高 エ ネル
ギ ー加速器研究所 の 村 上 晃
一氏 に 感謝 い た し ま す．
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1712 日本 放射 線 技術 学 会雑 誌
参考 文献
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（10）， 1694 −1750 ． （2000 ）．
測 殴 囲 1囗聴 回 囗喫 四 口股 0囗麗 囗Ol口朋 鈍 亜 凹江囲 10凹IMurLllDSfiM暉 口膊 ii的 薦 口圃 龕朋 翻 圓 図 表 の 説 明 囗団 珊 膽 0 眄 H ］囘 凹 匡畷 靠囗」凶 国 亜 囗騨 四 団 団 艟 口n囗凹 臼囲 弸 勝 測 嚇 詞 囗：園 囗 「1騰 」［1」1凹曲
Fig．1
Fig．2
Fig．3Fig．4Fig
．5
Fig．6Fig，7
吸 収線 量 測 定 の 配 置図．焦点 一イ メ ージ ン グ プ レ ート間距 離 を200cm と し，照射 野 は 14inch × 17inch と14inchx ］4inch を使 用
した ．照 射野 ご と に プ ロ テ ク タ を 配 置 し た 場 合 と配 置 しな い 場 合 で 測 定 した ．す べ て の TLD は 人 体 フ ァ ン トム の 正 中矢 状
面 に 配置 した． 〜 は人体 フ ァ ン トム の 表 面 に 配置 し， 〜 は 生殖腺 線 量測定 の ため に 人体 フ ァ ン トム 内 に 配置 した．モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ーシ ョ ン の 配 置 図．人 体 フ ァ ン トム に は 楕 円 柱 を使 用 し，人 体 フ ァ ン トム と 隣接 して FCR5501 を 配
置 した．FCR5501 は カーボ ン 板，グ リ ッ ド．イ メ ージ ン グ プ レ ート，ス チ ール ，鉛，プ ラ ス チ ッ ク で 構 成 し，実 際 と 同一
の 位 置 に 配置 した ．こ の 図 は ，光 子 を 100 個 人 体 フ ァ ン トム に 入 射 さ せ て い る．熱 蛍 光 線 量 計 で 測 定 した 〜 の 位 置 に お け る 吸 収 線量．縦 軸 は の 測 定値 に 対 す る 相 対 値．モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ーシ ョ ン に用 い たX 線 ス ペ ク トル
タ フ ウ ォー
タ フ ァ ン トム 中 の 深 部 量 百 分 率 ．電 離 箱 線 量 計 に よる 測 定 とモ ン テ カ ル ロ シ ミュレー
シ ョ ン （MC ）の 両 者 の 結 果
を示 す ．モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ーシ ョ ン で 計算 した
〜 の 位 置 に お け る 吸 収 線 量 ．縦 軸は の 計算値 に 対す る 相対 値
モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レー
シ ョ ン を行 っ た と きの 光 子 の 飛 跡．（a）は プ ロ テ ク タ な し．（b ）は プ ロ テ ク タ あ り．（a）と （b）は 光
子 を500個 フ ァ ン トム に 入 射 して い る ．（c）は プ ロ テ ク タ で 散 乱 し た 光子 の 飛跡．
Table lTable
2Table
3Table
4
熱 蛍 光 線 量 計 で 測 定 し た 吸 収 線 量 ［μ Gy ］（ に 対 す る 相 対値 ）
モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ーシ ョ ン で 計 算 した の 吸 収線 量 に 対 す る 相 対値
FCR5501 を 配置 せ ず に モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レー
シ ョ ン で 計算 した の 吸収 線 量 に 対 す る 相対 値
の 位 置 に お け る 熱 蛍光 線量 計 に よ る 吸 収 線 量 と リス ク
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