Oblique Surface Dose Calculation in High-Energy X-ray Therapy

During radiation therapy, incident radiation oblique to the skin surface is high and may cause severe skin damage. Understanding the dose of radiation absorbed by the skin is important for predicting skin damage due to radiation. In this study, we used a high-energy (4 MV) X-ray system and an optically stimulated luminescence dosimeter (OSLD) that was developed for personal exposure dosimetry. We determined the dose variation and angular dependence, which are the characteristics of a small OSLD required to derive the calculation formula for the oblique surface dose. The dose variation was determined using the coefficient of variation. The maximum coefficient of variation for 66 small-field OSLDs was 1.71%. The angular dependence, obtained from the dose ratio of the dosimeter in the vertical direction, had a maximum value of 1.37. We derived a new equation in which the oblique surface dose can be calculated within the error range of −7.7-5.1%

診断用X線装置におけるコンプトン散乱X線スペクトルを用いた実効エネルギーの評価

90度コンプトン散乱X線スペクトルを用いて,診断用X線装置から発生するX線の実効エネルギーを評価し,その精度を従来の評価方法と比較した.90度散乱線から一次X線スペクトルに逆算すると,直接線と比較し,エネルギー分解能は若干劣るもののほぼ形状は一致した.さらに照射線量スペクトルに変換し,不規則な散乱線やノイズをカットするために17keV以上の部分についてAlによる減弱を計算し,半価層と実効エネルギーを算出した.透視条件において90度散乱線から算出した値は,直接線の値と比較し実効エネルギーで1～2%小さくなったが,ほぼ近い値が得られた.撮影条件では,測定条件を調整し計数率を1500cps以下にすると, 90度散乱線から算出した実効エネルギーはAl吸収板を用いた実測値と1%程度の誤差で一致した.これらの結果から,この評価方法は種々の診断用X線装置に応用できる簡便で有用な方法であると考えられた

散乱X線除去用グリッドの縞目像に対する空間周波数画像処理

X線撮影時に被写体から発生する散乱X線はX線画像の写真コントラスト等の画質を低下させるため,通常は散乱X線除去用グリッドを用いた撮影が行われるが,X線グリッドを用いた撮影では,グリッドの鉛箔が画像上に縞目模様となって現れるため,診断や画像解析の障害となることがある.そこで我々は,コンピュータ画像処理の空間周波数処理を用いて,X線グリッドによってX線画像上に生じた縞目模様を除去することを検討した.その結果,X線グリッドによってX線画像上に生じた縞目模様をLow passフィルタなどの空間周波数処理を用いて除去することが可能であった.また指骨では2.0 cycles/mmまでの高周波数成分の削除が可能であると考えられた

頭部SPECTにおけるステップと連続回転データ収集法の検討 : デジタルファントムによる検討

核医学検査における頭部SPECT検査を想定したステップ回転収集法と連続回転収集法による断層像のサンプリング角度の影響について，デジタルファントムを作成してシミュレーション解析による検討を行った．SPECTの連続回転収集法は，ステップ回転収集法のように検出器移動時の非データ収集というタイムロスが発生しない特徴があるが，標本化定理よりも大きなサンプリング角度を設定すると接線方向への画像歪が増加することが確認された．しかし，標本化定理に基づいたサンプリング角度を採用した場合は，連続回転収集法とステップ回転収集法によるSPECT像の画質がほぼ同等であることから，原理的に感度特性に優れた連続回転収集法を選択する方が良好な結果が得られると考えられた

運動パターンの違いがMR画像に及ぼす影響 : Radial Scanにおける検討

呼吸や血管の拍動などの周期的な動きがある被検体をMRI撮像する場合，画像再構成におけるk-スペースへのデータ充填法にRadial充填を使用すると動きによるボケ（モーションアーチファクト）を減少させることができる．本研究では，運動ファントムを使用してRadial充填の画像のアーチファクト低減効果を確認するとともに，Radial充填における動きの大きさや運動パターンの違いによるアーチファクトの出現特性について検証した．運動幅としては7㎜を超えると像のボケが大きくなり，アーチファクト低減効果は少ないと考えられた．また運動幅が大きい場合，運動距離が同じであっても運動周期に静止周期を含む場合では，ボケ発生の特性が異なることが確認できた．運動ファントムでモーションアーチファクトの検証実験を行う場合には，運動の大きさだけでなく対象の運動パターンを考慮して，実験を行わなければ，臨床上で現れる特性を再現できない可能性があるため注意が必要である

新しい散乱X線除去法による被曝低減の試み

X線撮影時に発生する散乱X線は画質の低下をもたらすために,現在はグリッド法もしくはグレーデル法によって受像系に到達する前に除去されている.しかし,グリッド法では被曝が増加し,グレーデル法では像が拡大するという欠点があった.そこで今回我々は,2枚のイメージングプレートを用い,撮影後のCR画像処理によって散乱X線を除去する小縣らの新しい散乱X線除去法を適用し,被曝の低減を試み,処理画像の画質評価を行った.その結果,新しい散乱X線除去法では粒状性は低下するものの,被曝は低減し,約1/2の被曝で従来のX線グリッドを用いた撮影と同等の鮮鋭度で,グリッド撮影よりも高い写真コントラストを持ち,しかもX線グリッドの鉛箔による縞目模様は目立たず,拡大のない画像が得られることがわかった