[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”https://www.tools4radtech.com/wp-content/uploads/2020/06/chest.obj” objScale=”1″ objColor=”#2256FF” lightSet=”7″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”on” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” {“type”:”block”,”srcIndex”:3,”srcClientId”:”2642b633-6fdb-4ffe-ba2e-9389c69be33f”,”srcRootClientId”:””}vector=”off” mousewheel=”on” Help=”off”] [/canvasio3D]
体位
受像面に向かう立位。
両腕を内旋させ、腰につける。両肘を前に出し肩甲骨を肺野から外す。
中心X線
肩甲骨下端の高さで、正中矢状面に沿って垂直入射
画像チェック
肺野が全て含まれているか
左右対称か
呼吸・体動によるブレがないか
鎖骨が肺尖部に重なっていないか
肩甲骨と肺の重なりが最小限か
吸気で撮影されているか
(第10肋骨の後縁が肋骨横隔膜角と重なっていると十分)
ポケットの中身やシップなど異物が移り込んでいないか
正常例 normal
[blogcard url=”https://radiopaedia.org/cases/normal-chest-radiograph-2?lang=us”]
気胸 Pneumothorax
[blogcard url=”https://radiopaedia.org/cases/pneumothorax-6?lang=us”]
新型コロナウイルス性肺炎 COVID-19 pneumonia
[blogcard url=”https://radiopaedia.org/cases/covid-19-pneumonia-23?lang=us”]
結核 Pulmonary tuberculosis
[blogcard url=”https://radiopaedia.org/cases/pulmonary-tuberculosis-36?lang=us”]
胸水 Pleural effusion
[blogcard url=”https://radiopaedia.org/cases/pleural-effusion-7?lang=us”]
撮影条件(アンケート)
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アンケートに答えてくれるとうれしいです
被ばく線量の推定
撮影条件は以下の通りとしました
陽極:W/Re
ターゲット角:10deg
総ろ過:2.5mmAl
距離,管電圧,線量:200cm, 125kV, 4mAs
照射野:半切サイズ(356×432mm)
この方が公開しているコードを元に作成しました。自分オリジナルのコードではないので、今回のデータの元になったファイルは公開しないでおきたいと思います。主な変更点を以下に示します。
X線の入射方向やサイズを設定します。
#=====================================================
# SOURCE
#=====================================================
/gate/source/addSource mysource gps
/gate/source/mysource/gps/type Point
/gate/source/mysource/gps/centre 0. 0. -200. cm
/gate/source/mysource/gps/particle gamma
/gate/source/mysource/gps/energytype UserSpectrum
/gate/source/mysource/gps/setSpectrumFile data/125kV_spectrum.txt
/gate/source/mysource/setIntensity 1
/gate/source/mysource/gps/angtype iso
/gate/source/mysource/gps/mintheta 0 deg
/gate/source/mysource/gps/maxtheta 7.97 deg
/gate/source/mysource/gps/minphi 0 deg
/gate/source/mysource/gps/maxphi 360 deg
/gate/source/mysource/gps/ang/rot1 0 1 0
/gate/source/mysource/gps/ang/rot2 1 0 0
X線はZ軸方向に向かって照射します。距離200cmの地点において、半切サイズを含むように(半径280mm)角度は7.97degとしました。
照射されたX線は円錐形なので、矩形で切り取ります。以下のようなジオメトリ(絞り)を線源の前(20cm前)に配置しました。
# collimator
/gate/world/daughters/name clm
/gate/world/daughters/insert box
/gate/clm/setMaterial lead
/gate/clm/vis/forceWireframe
/gate/clm/vis/setColor red
/gate/clm/geometry/setXLength 135.6 mm
/gate/clm/geometry/setYLength 143.2 mm
/gate/clm/geometry/setZLength 4. mm
/gate/clm/placement/setTranslation 0. 0. -180. cm
# coll_hole
/gate/clm/daughters/name cl_hole
/gate/clm/daughters/insert box
/gate/cl_hole/setMaterial Air
/gate/cl_hole/vis/forceWireframe
/gate/cl_hole/geometry/setXLength 35.6 mm
/gate/cl_hole/geometry/setYLength 43.2 mm
/gate/cl_hole/geometry/setZLength 4. mm
/gate/cl_hole/placement/setTranslation 0. 0. 0. cm
被写体(ICRP110 – voxel phantom)は線源に背を向けてZ軸方向を向くようにX軸に対して270deg回転させます。
/gate/patient/placement/setRotationAxis 1 0 0
/gate/patient/placement/setRotationAngle 270 deg
入射点を胸部中心とするため、Y軸に対して417mm移動させました。また、受像面を原点とするためZ軸方向に体の半分の長さだけ移動させました(121mm, 1.775mm×348pixelの半分)。
/gate/patient/placement/setTranslation 0. -417. -121. mm
図にしてみますと、以下のような感じです。
次に受像面を配置します
イメージャーはCsIを使ったFPDとしました。グリッドはこの資料を参考に作成しました。
# imager_case
/gate/world/daughters/name imager_case
/gate/world/daughters/insert box
/gate/imager_case/setMaterial Air
/gate/imager_case/vis/forceWireframe
/gate/imager_case/vis/setColor white
/gate/imager_case/geometry/setXLength 400.0 mm
/gate/imager_case/geometry/setYLength 470.0 mm
/gate/imager_case/geometry/setZLength 6. mm
/gate/imager_case/placement/setTranslation 0. 0. 3. mm
# Detector
/gate/imager_case/daughters/name SPECThead
/gate/imager_case/daughters/insert box
/gate/SPECThead/setMaterial CsI
/gate/SPECThead/vis/forceWireframe
/gate/SPECThead/vis/setColor green
/gate/SPECThead/geometry/setXLength 356 mm
/gate/SPECThead/geometry/setYLength 432 mm
/gate/SPECThead/geometry/setZLength 4. mm
/gate/SPECThead/placement/setTranslation 0. 0. 1. mm
/gate/SPECThead/vis/forceSolid
#/gate/SPECThead/attachCrystalSD
# grid_case (Pb+spacer)
/gate/imager_case/daughters/name grid_case
/gate/imager_case/daughters/insert box
/gate/grid_case/setMaterial Air
/gate/grid_case/vis/forceWireframe
/gate/grid_case/vis/setColor white
/gate/grid_case/geometry/setXLength 0.249 mm
/gate/grid_case/geometry/setYLength 470.0 mm
/gate/grid_case/geometry/setZLength 2. mm
/gate/grid_case/placement/setTranslation 0. 0. -2. mm
# grid(Pb)
/gate/grid_case/daughters/name grid
/gate/grid_case/daughters/insert box
/gate/grid/setMaterial lead
/gate/grid/vis/forceWireframe
/gate/grid/vis/setColor red
/gate/grid/geometry/setXLength 0.049 mm
/gate/grid/geometry/setYLength 470.0 mm
/gate/grid/geometry/setZLength 2. mm
/gate/grid/placement/setTranslation -0.1 0. 0. mm
# grid(spacer)
/gate/grid_case/daughters/name spacer
/gate/grid_case/daughters/insert box
/gate/spacer/setMaterial Aluminium
/gate/spacer/vis/forceWireframe
/gate/spacer/vis/setColor yellow
/gate/spacer/geometry/setXLength 0.2 mm
/gate/spacer/geometry/setYLength 470.0 mm
/gate/spacer/geometry/setZLength 2. mm
/gate/spacer/placement/setTranslation 0.0245 0. 0. mm
/gate/grid_case/repeaters/insert linear
/gate/grid_case/linear/setRepeatNumber 1600
/gate/grid_case/linear/setRepeatVector 0.249 0. 0. mm
Actorという機能を使って、吸収線量を求めます
# Actor
/gate/actor/addActor DoseActor dose3D
/gate/actor/dose3D/attachTo patient
/gate/actor/dose3D/stepHitType random
/gate/actor/dose3D/setResolution 299 137 348
/gate/actor/dose3D/enableDose true
/gate/actor/dose3D/enableSquaredDose true
/gate/actor/dose3D/enableUncertaintyDose true
/gate/actor/dose3D/save output/AF-model.mhd
/gate/actor/dose3D/inputDoseByRegions data/AF_UINT16_299_137_348.mhd
/gate/actor/dose3D/outputDoseByRegions output/AF-DoseByRegions.txt
試行回数は10^8回として、計算結果は以下のようになりました。
組織・臓器、組織荷重係数(ICRP 2007)、吸収線量を下の表にまとめました。
組織・臓器 | 組織加重係数 | 吸収線量 (Gy) /10^8 photons |
骨髄 | 0.12 | 5.76×10^-9 |
結腸 | 0.12 | 1.78×10^-9 |
肺 | 0.12 | 1.46×10^-8 |
胃 | 0.12 | 7.96×10^-9 |
乳房 | 0.12 | 3.58×10^-9 |
生殖腺 | 0.08 | 1.02×10^10 |
膀胱 | 0.04 | 8.96×10^-11 |
食道 | 0.04 | 9.00×10^-9 |
肝臓 | 0.04 | 1.00×10^8 |
甲状腺 | 0.04 | 5.68×10^-9 |
骨表面 | 0.01 | 1.75×10^-222 |
脳 | 0.01 | 1.49×10^-10 |
唾液腺 | 0.01 | 7.55×10^-10 |
皮膚 | 0.01 | 4.15×10^-9 |
その他の組織(組織加重係数=0.12)については
組織・臓器 | 吸収線量 (Gy) /10^8 photons |
副腎 | 1.28×10^-8 |
胸郭外(ET)領域 | 3.86×10^-9 |
胆嚢 | 7.08×10^-9 |
心臓 | 9.70×10^-9 |
腎臓 | 1.52×10^-8 |
リンパ節 | 6.02×10^-9 |
筋肉 | 4.29×10^-9 |
口腔粘膜 | 6.18×10^-10 |
膵臓 | 6.92×10^-9 |
小腸 | 3.51×10^-9 |
脾臓 | 1.92×10^-8 |
胸腺 | 6.45×10^-9 |
子宮 | 9.47×10^-11 |
平均 | 7.36×10^-9 |
光子・電子の放射線荷重係数は1なので、そのまま吸収線量→実効線量に変換すると(その他の組織は平均値の値を使う)
5.98×10^-9(Sv)となりました。
実際の撮影における光子の数はこの本によると125kVでは1mAsあたり、1srあたりでは4.644×10^12 [1/(mAs sr)]のようです。
今回の条件(4mAs,立体角0.061sr)
※立体角ω=2π(1-cosθ)
で計算すると1.133×10^12 photons
比で表すと
10^8(photons):5.98×10^-9(Sv)=1.133×10^12(photons):E(Sv)
実効線量E=( 5.98×10^-9 × 1.133×10^12 ) / ( 10^8 )
=67.8μSv
このサイトによると胸部正面撮影の実効線量は60μSvなので、こんなものなのかな?っていう感じです。
(3.2mAsの場合は54.2μSvになる)
診断参考レベル(DRL)では実効線量を使いません。混同しないようにしてください。
Effective dose is not used in DRL. Please pay attention to that.
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