Evaluation of the effectiveness of X-ray protective aprons in experimental and practical fields

Few practical evaluation studies have been conducted on X-ray protective aprons in workplaces. We examined the effects of exchanging the protective apron type with regard to exposure reduction in experimental and practical fields, and discuss the effectiveness of X-ray protective aprons. Experimental field evaluations were performed by the measurement of the X-ray transmission rates of protective aprons. Practical field evaluations were performed by the estimation of the differences in the transit doses before and after the apron exchange. A 0.50-mm lead-equivalent-thick non-lead apron had the lowest transmission rate among the 7 protective aprons, but weighed 10.9 kg and was too heavy. The 0.25 and 0.35-mm lead-equivalent-thick non-lead aprons differed little in the practical field of interventional radiology. The 0.35-mm lead apron had lower X-ray transmission rates and transit doses than the 0.25-mm lead-equivalent-thick non-lead apron, and each of these differences exceeded 8 % in the experimental field and approximately 0.15 mSv/month in the practical field of computed tomography (p < 0.01). Therefore, we concluded that the 0.25-mm lead-equivalent-thick aprons and 0.35-mm lead apron are effective for interventional radiology operators and computed tomography nurses, respectively

電子平衡と空洞理論

金沢大学医薬保健研究域保健学系(第39回秋季学術大会専門講座3

Iterative estimation of coherent-scattering profiles from given positions by use of a single-direction beam

The coherent-scattering distribution is useful for characterization of materials in the medical field, and obtaining this information from a given position in the object is a useful new diagnostic approach. We propose a simpler geometric approach, which requires only a single-direction X-ray beam with no collimator in front of the detector. This method iteratively estimates coherent-scattering profiles from given positions along the beam path, based on the projections positioned at different object-to-detector distances. We confirmed the proposed calculation algorithm by numerical simulation and performed a simple experiment including attenuation correction. The accuracy of matching with the original profiles was dependent on the number of iterations, the distance between the first and second detectors, the distance between two objects, and the shape of the scattering profile. Whereas multiple scattering was the main problem in the experiment, the calculated scattering profiles matched well with the original profile. This technique indicates the feasibility of developing a coherent-scatter imaging system. © 2012 Japanese Society of Radiological Technology and Japan Society of Medical Physics.発行後1年より全文公

IVR低コントラスト改善のための複合フィルタのエネルギー解析

人体組織を非浸襲的に画像化ため、X線、超音波、核磁気共鳴などを用いているが、組織の性質によって異なる線減弱係数の違いを利用するX線診断がもっとも一般的である。それは骨組織と軟部組織や、空気含有器官と筋組織などではその線減弱係数が大きく異なるので画像化したとき、その変化や様相の変形の認識は容易だからである。人体組織の中で、筋組織や軟部組織の微妙な変化は線減弱係数の差が小さく被写体コントラストとしては低くなるので、撮影条件が検討されている。その描出能を向上させるには、管電圧を低くすれば線減弱係数の差が大きくなり、大きな変化分で診断率を向上させることができる。そこで、管電圧を高く設定し、付加フィルタを用いて被曝の多い低エネルギーを除去しさらにコントラストを悪くする高エネルギー成分を吸収させている。これに関して、K吸収端から最高管電圧までのスペクトル解析をしたところ、ニオブ、モリブデン、ロジウムなどK吸収端が20keV前後のフィルタはアルミニウム、銅などと比較して高エネルギー領域の透過性は高く、低いエネルギー領域の減弱が大きいことを報告した。したがって、高エネルギー領域における解析では、フィルタ材質の最適厚さ解析およびアルミニウムや銅などとの複数フィルタとの共用が必要と考えられる。これら分析をおこなった要点を列挙する。 1)被検体コントラストの評価には、診断用X線装置からのX線スペクトルを考慮すると人体組織組成に最も近いMix-Dpを使用した方がよい。 2)K吸収端のエネルギーが高いタングステン付加フィルタの厚さは0.001cmが適当である。 3)K吸収端のエネルギーが低い物質を用いるとき、ニオブの原子番号より低い原子番号の物質が適当である。 4)K吸収端の低いエネルギーの物質を用いるとき、その厚さは散乱線含有率および写真フィルムのγによって異なる。To image the human tissue in noninvasion, X-rays, ultrasonic waves and MRI are used. The radiological diagnosis using the difference between linear attenuation coefficients which differs by the property of the organization is the most general. The recogntition of the change and deformation of the aspect are easy, when it was imaged, because the linear attenuation coefficient is greatly different on it in bones and soft tissue and air inclusion organ solution muscular tissue. In the human tissue, the exposure condition is examined, because the difference of linear attenuation coefficient lowers on the delicate change of muscular tissue and soft tissue as subjective contrast small. The difference of the linear attenuation coefficient increases if the effective energy is lowered in order to improve the subjective contrast. Then it is possible that the diagnosis is improved in large change. Then, the tube voltage is set high, and the low energy with many exposures using added filter is re moved, and in addition, high energy component which does the contrast bad is absorbed. On this, it was reported that the filters of K absorption edues (around 20KeV) such as niobium, molybdenum, rhodium compared with the filters of aluminum, copper, and that the permeability of the high energy region is high, and that the decrease of the low energy region is large. Therefore, the optimum thickness analysis and the multiple filter of aluminum and copper seem to be necessity in the analysis in the high energy region. The results of these analysis are followed. 1) Mix-Dp which is the most similar for the human tissue composition to the evaluation of the test object contrast when an X-ray spectrum from diagnostic X-ray apparatus is considered, should be used. 2) The thickness of 0.001cm is adequate for the tungsten added filter in which the energy of the K absorption edge is high. 3) The material of the atomic number which is lower than atomic number of the niobium is adequate, when the material in which the energy of the K absorption edge is low is used. 4) The thickness is different by the scattered radiation content rate and γ of the film, when the material of the energy in which the K absorption edge is low is used.研究課題/領域番号:11670876, 研究期間(年度):1999–2000出典：「IVR低コントラスト改善のための複合フィルタのエネルギー解析」研究成果報告書　課題番号11670876 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作

X線診断領域における線量評価のためのモンテカルロシミュレーション

金沢大学医薬保健研究域保健学系(第25回計測分科会発表抄録

北陸における校正センターの現状

金沢大学医薬保健研究域保健学系(診断領域線量計標準センターの紹介

IVR低コントラスト改善のためのフィルタK吸収端から最高管電圧までの解析

IVR装置において、低コントラストの組織を描出するには管電圧を低くすれば吸収係数が大きくなりコントラストの変化分を大きくすることができる。しかし、体厚が厚くなればK吸収端から最高管電圧までのエネルギーが増加するので、低コントラスト描出の改善のためにフィルタ材質の解析を行った。 (1) 既存のスペクトル測定装置により、IVR手技中におけるX線透視条件でのx線スペクトルの測定を行い、付加フィルタなしでのファントム厚変化によるX線線質の相違を解析したところ、ファントム自体がフィルタの役目をし、低エネルギーではアクリルのX線透過率が高く、高エネルギーではx線透過率が低い傾向にあった。厳密な比較を行うときにはアクリルに問題がある。 (2) 付加フィルタ装置により、K吸収端までのX線スペクトル解析を行った。アルミニウム、銅、ニオブ、モリブデンの付加フィルタを検討したが、stripping補正しないスペクトルでHubbe11の質量減弱係数を使って求めても減弱の程度を相対的に比較できることが分かった。ニオプやモリブデンは低エネルギーでX線をよく減弱させ高エネルギーでは透過率が高い。アルミニウムは同じ傾向であるが二オブやモリブデンの方が顕著である。銅はこれらの中間であった。 (3) 低コントラスト分解能テストツールにより、低コントラスト領域の示現能とX線スペクトルの関連性を追求した。増感紙のX線透過率を測定したが、40keVから70keVまでの領域ではオルソ系の増感紙がX線をよく減弱(吸収)し、それ以外の領域ではレギュラー系の増感紙がX線をよく減弱させることが分かった。A examination of X-ray spectra analysis for the improvement of clinical technique and X-ray equipment was conducted. (1)A comparison of X-ray spectrum of the water and acrylic resin showed that the X-ray transisslon ratio of acrylic resin was high for low energy resions, and low for high energy resions. This constitutes a sonsiderable problem when acrylic resin is used. (2)When filters made of aluminum, copper, niobium and molybdenum were Inserted, It was found that the attenuation ratios could be obtained with these filters as If the attenuation ratio was ca1culated by using mass attenuation coefficients (which have been suggested by Hubbell) without stripping correction. The addition of the Nb and Mo filters reduced In the photons of lower X-ray energy, and transmitted the photons of high-energy X-rays. The addition of the Al filter tended to have the effect, but less evident, while the effect of the Cu filter was between that of Nb or Mo and of Al. (3)The X-ray transmission, ratio of the screen was also measured. For the range from 40 keV to 70 keV, the orthochromatic screen should reduced the photons of X-ray, - but for anly other range the regular screen should reduced the photons.研究課題/領域番号:09670919, 研究期間(年度):1997–1998出典：「IVR低コントラスト改善のためのフィルタK吸収端から最高管電圧までの解析」研究成果報告書　課題番号09670919 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作

X線診断領域における線量評価のためのモンテカルロシミュレーション

金沢大学医薬保健研究域保健学