ISSN 1345-5354

医 学 物 20理
18
Japanese Journal of Medical Physics

Vol. 382

http://www.jsmp.org/

第112 回医学物理学会学術大会特集

平成30年

第38巻 2号

日本医学物理学会機関誌

目

次

巻 頭 言
第 112 回医学物理学会学術大会特集号に寄せて
垣花泰政 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47

技術報告
統計的 CT 画像再構成アルゴリズムの実装と画質評価
篠原広行，橋本雄幸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48

解説〈第 112 回医学物理学会学術大会特集〉
シンポジウム①『医学物理学の発展に必要な医療安全の理解』
ASTRO Safety is No Accident や世界の事例紹介

水野秀之 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

岡本裕之，中村哲志，西岡史絵，飯島康太郎，竹森望弘，中山広貴，
相川亜子，芝田祥宏，加藤 融，阿部容久，井垣 浩，中山優子，伊丹純. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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太田誠一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

68

津田啓介，福士政広 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

74慧，村田泰輔 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

79

一 .............................................................................................

85

医学物理学の発展に必要な医療安全の理解
放射線外部照射での患者安全へ向けて

シンポジウム②『核医学分野における医学物理―明日からの機能検査―』
米国の核医学分野における医学物理士と日本の現状との比較
核医学検査における半定量指標の精度と臨床利用
三輪建太，髙橋裕人，宮司典明，我妻

PET/CT を用いた放射線治療計画
花岡宏平，奥村雅彦，門前

海外セッション『アジア各国における医学物理学・医学物理士の現状』

Medical Physics Education and Clinical Training in Thailand
Anchali KRISANACHINDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Medical Physics in Palestine: A Hope for Better Prospective
Hussein ALMASRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

〈連載：RPT 誌特集〉
平成 30 年度英語論文誌土井賞（優秀論文賞）・MCA 表彰の報告
論文紹介川村愼二 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

RPT 誌土井賞受賞論文：子宮の術前計画のための 3D プリンタと注入成形によるモデル作成と評価
サイド アハマッド ジクリ ビン サイド アルウィー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RPT 誌土井賞受賞論文：リバーシブルトレーサである 18F-FLT にたいする短時間画像計算法の開発
久冨信之 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RPT 誌土井賞受賞論文：6 チャンネルマルチリーフコリメータを用いた診断用 X 線 CT における線量低減手法
橋本二三生 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

大会開催報告第 115 回日本医学物理学会学術大会報告
小口

国際学会参加記

宏 ....................................................................................................................

WC2018 参加報告
岡﨑啓太 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
施設紹介
熊本大学医学部附属病院 放射線治療部門の紹介
下東吉信，丸山雅人，荒木不次男 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
書評『エネルギーの視点からみた放射線―強くて，恐いけど，怖くない―』藤淵俊王 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
編集後記 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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CONTENTS
PREFATORY NOTE
Greetings of the Special Issue for the 112th Scientiﬁc Meeting of the Japan Society of Medical Physics
Yasumasa KAKINOHANA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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TECHNICAL NOTE
Implementation of Statistically-Based Image Reconstruction Algorithms for CT and Numerical Evaluationof Image Quality
Hiroyuki SHINOHARA, Takeyuki HASHIMOTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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REVIEWS〈Special Issue: The 112th Scientiﬁc Meetings of the Japan Society of Medical Physics〉

Symposium 1
ASTRO Safety is No Accident and World Case Reports
Hideyuki MIZUNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Efforts toward Patient Safety: Development of System and Education of Non-Technical Skill

58

Hiroyuki OKAMOTO, Satoshi NAKAMURA, Shie NISHIOKA, Kotaro IIJIMA, Mihiro TAKEMORI, Hiroki NAKAYAMA,Ako AIKAWA, Yoshihiro SHIBATA, Toru KATO, Yoshihisa ABE, Hiroshi IGAKI, Yuko NAKAYAMA, Jun ITAMI . . . . . . . . . .

62

Seiichi OTA

68

Efforts toward Patient Safety in External Radiotherapy

Symposium 2
Comparison between Medical Physicist in the Field of American Nuclear Medicine andJapanese Present Conditions
Keisuke TSUDA, Masahiro FUKUSHI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Accuracy of Standardized Uptake Values Obtained by Quantitative PET/CT and SPECT/CT
Kenta MIWA, Hiroto TAKAHASHI, Noriaki MIYAJI, Kei WAGATSUMA, Taisuke MURATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PET/CT Simulation for Radiation Therapy Planning
Kohei HANAOKA, Masahiko OKUMURA, Hajime MONZEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
International Session
Medical Physics Education and Clinical Training in Thailand
Anchali KRISANACHINDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Medical Physics in Palestine: A Hope for Better Prospective
Hussein ALMASRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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〈Special Issue Series: RPT〉

Introduction of the Doi Award and MCA of Radiological Physics and Technology in 2018
Shinji KAWAMURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ARTICLE REVIEWSRPT Doi Award: Evaluation of pre-surgical models for uterine surgery by use of three-dimensional printing
and mold casting
Sayed Ahmad Zikri Bin SAYED ALUWEE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RPT Doi Award: Fully parametric imaging with reversible tracer 18F-FLT within a reasonable time
Nobuyuki KUDOMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RPT Doi Award: Dose reduction technique in diagnostic X-ray computed tomography
by use of 6-channel multileaf collimators
Fumio HASHIMOTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

REPORT OF JSMP MEETING
Report of the 115th Scientiﬁc Meeting of the Japan Society of Medical Physics
Hiroshi OGUCHI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
REPORT OF INTERNATIONAL CONFERENCE
Report of WC2018
Keita OKAZAKI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INTRODUCTION OF RESEARCH FACILITY
Department of Diagnostic Radiology, Kumamoto University Hospital
Yoshinobu SHIMOHIGASHI, Masato MARUYAMA, Fujio ARAKI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BOOK REVIEW
Toshio FUJIBUCHI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
EDITOR S NOTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 47 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

巻頭言
第 112 回医学物理学会学術大会特集号に寄せて
第 112 回医学物理学会学術大会長

垣花泰政
琉球大学医学部

本号では，第 112 回医学物理学会学術大会を特集しま

各種医療機器の機能や操作性は向上していますが，反面，す．第 112 回 大 会 は，「医 療 安 全― 物 理・工 学 の 視 点 かブラックボックス化しているのも否定できません．表面的ら―」を大会テーマとし，「医療安全」，「核医学分野におな操作は簡便化されていますが，技術的には高精度化及びける医学物理」，「アジア各国での医学物理現況」のシンポ

複雑化しており，機器内部のブラックボックス化と併せてジウムを開催しました．

想定外の危険が内在していると考えられます．昨今の自然

広辞苑（第六版）で「安全」を調べると，「安らかで危険のないこと」，「物事が損傷したり，危害を受けたりするおそれのないこと」と説明されており，「安全」＝「危険がない」と解釈されます．一般的にも「安全」とは「危険・危害が災害でも想定外の事故や現象が発生し，甚大な被害を招いている事例は多くあります．
本特集号では，シンポジウム講演を基にした解説をお願いしました．

ない状態」を連想します．一方，ISO/IEC Guide 51:2014「医療安全」では，ASTRO の取り組み，リスクアセス(Safety aspects̶Guidelines for their inclusion in stand-

メント，施設での医療安全取り組み例を解説していただきards) によると，「安全」は「許容できない危険性がないこました．今回の医療安全特集は，放射線治療領域が主対象と (freedom from risk which is not tolerable)」と 定 義 さとなっていますが，医学物理が関与する領域は多様でありれています．この定義は，「許容できる危険性が存在する

安全対策も多様であります．本特集が会員各位の医療安全状態」と言い換えることもできます．日常生活においても，対策への一助，あるいは安全対策に関心を抱くきっかけに「安全な状況・場所」といえども「危険・危害がない状態」

なれば幸いです．

は皆無ですので，現実的には ISO/IEC の説明が妥当と考「核医学分野における医学物理―明日からの機能検査―」

えられます．

では，核医学分野での医学物理の役割を解説していただき

情報・通信分野を筆頭とした各種分野の発展と共に医学ました．医学物理学会では，核医学関連の発表は少なく今物理分野の進歩も目覚ましいものがあります．これまでの大会でも 7 題でしたが，本特集が核医学分野に興味を抱く

医学物理分野は新技術の開発・発展が大きな関心事でした

きっかけになれば幸いです．

が，近年は安全方策・リスクアセスメントも重要視されつ「アジア各国における医学物理学・医学物理士の現状」

つあります．近年の技術革新は著しく，多種・多様な機器

では，タイ，パレスチナにおける医学物理士・医学物理教に自動処理・判断機能が装備され，一昔前のように職人技育の現状を報告していただきました．医学物理士の国家資的な経験や知識がなくても比較的容易に業務を遂行できる

格化は，日本同様にハードルが高く，時間がかかるようにようになりました．しかしながら，表面的な操作の簡便化感じました．本稿がアジア各国の医学物理士の現状を知るとは逆に，機器内部での処理は複雑化し操作者側からはブ手掛かりになれば幸いです．

ラックボックス化しているのが現実です．技術進歩による末筆ではありますが，ご多忙のなか執筆いただいた著者

利便性向上の裏側には予測しがたい危険性が内在しているの皆様，特集号発刊に尽力いただいた医学物理編集委員ののも事実です．医学物理の関与する医療分野においても，皆様に深く感謝申し上げます．

47

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 48–57 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

技術報告
統計的 CT 画像再構成アルゴリズムの実装と画質評価
篠原広行 *1, 2，橋本雄幸 31

首都大学東京2昭和大学藤が丘病院放射線科

3

杏林大学保健学部診療放射線学科

Implementation of Statistically-Based Image Reconstruction Algorithms for CT and
Numerical Evaluation of Image Quality
Hiroyuki SHINOHARA*1, 2, Takeyuki HASHIMOTO3
1

Tokyo Metropolitan University

2

Department of Radiology, Showa University Fujigaoka Hospital

3

Faculty of Health Sciences, Department of Medical Radiological Technology, Kyorin University(Received May 7, 2018; Accepted July 12, 2018)[Purpose] Statistically-based image reconstruction (SIR) methods that have been incorporated into commercial CT scanners havesucceeded in promoting low-dose CT with high image quality in comparison with scanners using the ﬁltered back-projection (FBP)
method. Not only researchers but also medical doctors and technologists engaged in CT studies have an interest in the algorithmsof the SIR methods, however, the algorithms have not been made available to users by the CT manufacturers. Kudo reviewed thefundamentals of SIR methods on the basis of the articles published by the joint research group of each manufacturer released
before product development (Med Imag Tech 32: 239–248, 2014). He classiﬁed the SIR methods into true iterative reconstruction(true IR), hybrid IR, and image space denoising (ISD) methods. His review article has made a signiﬁcant contribution to the CT
community of users. However, the reconstructed images obtained by those methods have not been presented. Our purpose in thisstudy is to implement the mathematical equations of three IR methods, one each of the true IR, hybrid IR and ISD methods, andevaluate their image quality.
[Methods] The system matrix of IR methods used in commercial CT scanners uses a physical photon detection process based on theﬁnite size of an X-ray focal spot, the beam width, and the X-ray detector. However, we assumed the X-ray beam was a pencil beamand the system matrix was then given by the line integral of linear attenuation coefﬁcients because we focus on the image quality
in the ideal photon detection system equations given by Kudo. Total variation (TV) was used for regularization of the true IR,
hybrid IR and ISD methods. Four kinds of numerical phantoms with 256×256 pixels were used as test images. Gaussian noise of15, 20, 25, and 30 dB was added to the projection data with 256 linear samplings and 256 views over 180°.
[Results] Root mean square errors (RMSEs) of the true IR, hybrid IR, and ISD methods were 4.28–5.70, 15.87–16.47, and 16.94–
17.17, respectively. RMSE of the FBP method ranged from 27.64–33.02 and that of the FBP method processed with a Gaussianﬁlter of FWHM (full width at half maximum) of 3 pixels ranged from 8.14–17.28. The image quality of the true IR method wassuperior to that of the hybrid IR and ISD methods and the FBP method.
[Discussion] The noise was slightly suppressed by including the variance of projection data; however, the regularization was inevitable even if the noise levels were in the range of 25–30 dB. The noise was not suppressed sufﬁciently by the hybrid IR and ISD
methods because the noise due to the FBP image used as the initial image for these IR methods has a dominating effect in successive reconstruction or denoise processing. Mathematical equations of each IR method were easily realized by observing the intermediate images such as the regularization term of the iteration process. In addition to these equations, the reconstructed images by
the SIR methods and their RMSEs presented in this study are useful in CT research.
[Conclusions] The fundamental point of SIR methods is the regularization term used in minimizing the object function.
Keywords: CT, statistical image reconstruction, iterative image reconstruction, total variation, computer simulation

1.

はじめに

法 (FBP) が用いられている．FBP 法は演算時間が短い長所を有し，逆投影に伴うぼけ補正に Ramp フィルタを用い

CT は放射線診断および放射線治療計画において広く用ると高い分解能の再構成画像を得ることができる．さら

いられている．CT の画像再構成は初期の代数的方法に始に，特定の空間周波数領域の MTF (modulation transfer

まり，その後，解析的な画像再構成のフィルタ補正逆投影

function) を高くするための中間域通過フィルタや雑音を* 首都大学東京

Tokyo Metropolitan University
E-mail: sinohara@tmu.ac.jp

48Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

抑制するため低域通過フィルタを Ramp フィルタに組み合線サンプリング数を 256，角度サンプリング数を 256/180

わ せ た 再 構 成 フ ィ ル タ が FBP 法 で 用 い ら れ る．一 方，度としている．

2000 年中期頃になると CT 検査に伴う被曝量の削減が CT

はじめに，投影データの統計的扱いを議論する都合上，技術において重視され，研究者や医用機器メーカの関心は

統計的画像再構成についてまとめる．入射光子数と透過光

低被曝 CT の実現に集まるようになった．その結果，解析子数の関係は次式で表される（exp は指数関数を示す）．

的画像再構成とは別に，新たな CT 画像再構成として逐次近似法を用いた統計的画像再構成法が提案された 1）, 2）．
Purdue 大学 Biomedical Engineering 部門のホームページJni ＝ n0 exp －
aij x j 
 j 1

 ＝




(1 )

に掲載された FBP 法の画像と統計的画像再構成法の一つ

透過光子数はポアソン分布に従いかつ検出器間で統計的にで あ る MBIR (model base iterative reconstruction) 法 3）

独立と仮定すると，同時確率は次式で表される．

の画像の違いは CT のコミュニティに大きな驚きを与えた 4）．そして，最近の CT では統計的画像再構成法が臨床に普及しつつあり，医用機器メーカはそれぞれ独自の統計的画像再構成法を CT に搭載している．しかし，実際どのような画像再構成法が用いられているかについての詳細は
医用機器メーカから明らかにされることはない．
CT の統計的画像再構成法に関し数式を用い解説した文献は世界的にほとんど存在しなかったが，2014 年に工藤は各

P (n|n) ＝I∏ nn ! exp(－n )
i

ni

(2 )

i

i

i

同時確率の対数をとった尤度はL( x ) ＝ ln P ( n|n)


I

＝

J

 n ln(n ) －n  a x
i

0

i

i＝1

社の共同研究グループが製品開発前に公表した論文をもと

ij

j

j＝1

J


aij x j  － ln( ni !) － n0 exp －
 j 1

 ＝




に，3 種類の統計的画像再構成 True IR ， Hybrid IR ，
Image space denoising 法について解説した 4）．工藤がこ(3 )の先行論文において ただし，非公開のため本当にどうなっとなる．この式は非線形であるが二次関数近似を用いるとているかはわからない と述べているように，論文の数式次式で表される 5）．

とCT のアルゴリズムに使用されている数式との整合性は不明であるが，これまでブラックスボックスであった統計的
画像再構成法の数式が示されたことは CT の研究と教育に

2

I
I
 J
1
 n 
L( x )  －ni aij x j － ln  0   ＋c(ni )
2 i＝1  j＝1
 ni  
i＝1


 



(4 )

おいて大きな意義がある．しかし，今日に至るまでそれら

CT の投影データ y（原画像のラドン変換）は入射光子数

数式を実装し再構成画像の画質を調べた報告はない．

と透過光子数の比を対数変換して得られる．

本研究では，先行論文の数式を実装し 4 種類の数値ファ
ントムを用い再構成画像の画質を詳細に評価した．商用n yi ＝ ln  0 
 ni 

(5 )

CT には装置の幾何学形状や光子観測の物理過程などが原(4) 式の右辺第 2 項は x に関係しないので (4) 式は次式で表画像と投影データの関係を表すシステム行列に組み込まれされる．

精巧かつ複雑なものであるが，本研究の関心は先行論文の数式に基づく統計的画像再構成法の雑音抑制効果を明らかL( x )  －1( Ax － y )T D( Ax － y )2(6 )にすることにある．そのため，本研究では，システム行列

ここで，D は ni を要素とする対角行列を表す． D は投影

は原画像の平行ビームによる線積分で表されると仮定し数データの統計的性質を考慮しない場合，

値実験を行った．

D＝{n1,n2,…, nI}∈{1}
方

2.
2.1

法

統計的画像再構成法

入射光子数を n0，透過光子数を ni，透過光子数の期待値(7 )で表され，統計的性質を考慮する場合は次式で表される．

{ }D ＝ {n1 , n2 , , nI }∈

n0
e yi

(8 )

を ni，原画像の線減弱係数分布を x，投影データを y，シ(8) 式は透過光子数が多いほど観測データの信頼性は高く

ステム行列を A とし行列の要素を aij で表す．太字はベク最適化式への寄与を大きくし，逆に，透過光子数が少ない

トルを表しベクトルの成分は通常文字の下付添字で表す．

ほど観測データの信頼性は低く最適化式への寄与を小さく

反復式はベクトルの上付き文字で表す．原画像の画素を表する働きがある．

すのに j（画素の総数 J），検出器を表すのに i（検出器の原画像 x が与えられたときの投影データ y が統計的に独

総数 I）を用いる．この i は投影データの番号でもある．

立なガウス分布に従うと仮定すると，yi の期待値を yi とし原画像は 256×256 画素の 2 次元画像とし投影データの直て同時確率は次式で表される 6）．
49

医学物理 第 38 巻 第 2 号

P ( y|x ) ＝I

 ( y y )2 
1
exp － i － 2 i 
2π σ i
2σ i



∏
i

(9)

j

(14)

q

は注目画素とその周辺 8 画素 Zj のユークリッド距離の逆数

1( y－ y )T Λ( y－ y )2（上下左右の画素：1, 45 度方向の画素：1 √ 2）を表す．ϕ(10)（xj−xq）はエネルギー関数の働きを決めており本研究では正則化関数と呼ぶことにする． P(x) の対数を (6) 式に加えるとベイズ定理から x は事後確率の次式を最大化することなる．ここで，Λは対角行列を表す．

とで得られる．

Λ ＝ {1/ σ ,1/ σ , ,1/ σ }∈ 12 
 σi 
22

jq

q Z ja は規格化因子，β はエネルギー関数 U(x) の重み，wjq

1T＝－ ( Ax－ y ) Λ( Ax－ y )22
1

 w  ( x －x )j

同時確率の対数をとった尤度はL( y|x ) ＝ ln P ( y|x )  －P ( x ) ＝ a e－ U ( x ) , U ( x ) ＝

(11)

2
I

透過光子数が多いほど投影データの分散は小さいとし対角 1max － ( Ax－ y )T D( Ax－ y ) －βU ( x ) 
x
 2


(15)

行列Λの要素を σi2 ≅ 1/ni と仮定すると，(10) 式は (6) 式と(15) 式の最大化は負をとった次式の最小化と等価であり同じになる．本研究では管電圧 120 kV の X 線に対する水この目的関数を J(x) で表す．

の線減弱係数を 0.2 cm−1として，0.035〜0.2 cm

−1

の線減

弱係数分布の数値ファントム (Phantom A〜D) を原画像にしている．また，入射光子数を 2000 とし入射光子には統計変動をないとしている．この実験条件では 1 検出器あたりの最小透過光子数は 200〜300 程である．平均値が十分

1
J ( x ) ＝ min  ( Ax－ y )T D( Ax－ y ) ＋βU ( x ) 
x
2


(16)

目的関数の最小化は勾配法 8）で行った．
xk＋1＝xk−λkHk∇J(xk)(17)に大きいポアソン分布（平均値＞10）は，ガウス分布で

Hk は収束を速めるための前処理行列，λk はステップサイズ

精度よく近似できることが知られているので，本研究の実を表す．本研究では前処理行列を使用せずに最小化を行っ

験条件ではポアソン分布の対数尤度を二次近似（ガウス分た．

布の対数尤度で近似）することが許される．投影データは雑音の影響を受けているため，(8) 式の分母は試行実験（半2.2

統計的 CT 画像再構成法

値幅を変えたときの投影データのプロファイルの観察と再(16) 式の目的関数を x で偏微分することによって統計的構成画像の平方根二乗誤差 (RMSE)）から半値幅 2 画素の画像再構成における真の逐次近似法（True IR 法）は次式

ガウスフィルタ処理したものを用いた．

で表される 4）．

統計的 CT 画像再構成法では対数尤度に加え正則化が用いられる．本研究では正則化のエネルギー関数 U(x) として全変動 (total variation: TV) を用いた．
7）

U ( x)＝

r( x r ,s － x r＋1,s )2 ＋ ( x r ,s － x r ,s 1 )2

s

(12)

＋

x

k＋1

 k
 ∂L( x )∂U ( x ) ＋β＝  x －α 
x
x
∂
∂
k
k
x＝x
x＝x  




(18)

［ ］＋ は演算途中で生じた負の値を零に置き換える演算を意味する．α は修正量を表すステップサイズを示す．True

ここで，xr,s の下付き文字は x 方向の r 番目，y 方向の s 番

IR 法は (16) 式の最小化を逐次近似法を用い厳密に行う方

目の画素を示す．後述の目的関数 J(x) の最小化を勾配法

法であり，行列 D は分散を考慮する (8) 式を用いた．

で行う際に必要な (12) 式の微分は次式で行った 6）．

U ( x ) Hybrid IR 法は FBP 法を内部に含む構造の次式の反復式を用いる 4）．

x r ,s－x r－1,s( x r ,s－x r－1,s )2＋( x r1,s＋1－x r－1,s )2＋ 2＋

x0＝0

x r ,s－x r ,s1
( x r＋1,s－1－x r ,s－1 )2＋( x r ,s －x r ,s－1 )2＋ 2

x r1,s  x r ,s1－2x r ,s－
( x r＋1,s－x r ,s )2＋( x r ,s＋1－x r ,s )2＋ 2

xk＋1＝[xk−αATR (Axk−y)]＋(13)εは微分可能にするための平滑化用の小さな値でε＝1×10−4とした．TV は本研究で用いた Phantom A〜D のように領域内の値が一定の画像に対し雑音抑制効果の高いことが知(19)

R は Ramp フィルタによるフィルタ処理を意味する．AT
はシステム行列の転置を示す．Hybrid IR 法は (19) 式に正則化項を加え次式で表される．
＋



∂U ( x )x k＋1 ＝  x k －α A T R( Ax k － y ) －α β

x
∂
k

x＝x 


(20)

られている．統計的画像再構成に用いられる正則化項は画初期画像を 0 にすると Hybrid IR 法の 1 回目の反復は FBP

素間の相関を考慮するギブス分布で表されると仮定する．

法と同じになる．Hybrid IR 法は (16) 式を厳密に最小化す

50

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

ることはせず，FBP 法によって高速化を実現し近似解を求める方法である．Hybrid IR 法では，(7) 式の恒等行列
D や (8) 式の行列 D を用いると，RMSE が大きくなり画像とならないため次式を用いた．

{ }D ＝ {n1 , n2 , , nI }∈

1
e yi

(21)
＋

x

k＋1

 k

∂U ( x )Tk＝  x －α A R( Ax －y)D－α β

x
∂
k

x＝x 


(22)

Image space denoising（以下，ISD と略）法は目的関数を
1
J ( x ) ＝ min  ( x－u )T ( x－u ) ＋βU ( x ) 
x
2


(23)

とする．ここで u は最初に FBP 法で作成した雑音を含む
画像，x は雑音抑制後の画像を示す．雑音を含む画像 u に対し逐次近似法で抑制処理を行う 4）．
u ＝ AT R yU ( x )x k＋1 ＝  x k－ ( x k－u ) － x x ＝xk Fig. 1

Numerical phantoms A–D for testing RMSE
The number 0 denotes the large disk with diameter of 18.4 cm and having a constant linear attenuation coefﬁcient. Numbers 1 and others denote thesmall absorber disks.

Table 1

Diameter and linear attenuation coefﬁcient of Phantom C and Phantom D



(24)

Hybrid IR 法では α の初期値を 0.01, ISD 法では α の初期値
を 0.1 として反復回数 k とともに
αk＝α/(1＋0.01k)(25)

で次第に小さくするように設定した．
Fig. 1 は画質の数値評価と視覚による観察に用いた直径
18.4 cm の数値ファントムを示す．Phantom A は線減弱係数 0.1 cm−1 の円で雑音評価に用いた．Phantom B は大円（番号 0）の線減弱係数を 0.1 cm ，番号 1–7 の直径 3 cm
−1の小円の線減弱係数を順に 0.065, 0.03, 0.12, 0.14, 0.16,
0.18, 0.2 cm−1 と変えている．このファントムは雑音評価と小円の均一性を観察する目的に使用している．Phantom C と D の形状は Table 1 に示す．これらのファントム
は小円の大きさとコントラストが互いに逆になるようにしたもので画像のコントラストを観察する目的に使用している．番号 11, 12 の小円は Phantom C と D の画像を比較する際に共通のコントラストを持たせるための領域である．

No.

Diameter
(cm)

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

18.4
0.46
0.46
0.6
0.71
0.94
1.2
1.45
1.7
1.95
2.04
2.29
3

Linear attenuation Linear attenuation
coefﬁcient
coefﬁcient(cm−1): C(cm−1): D
0.1
0.2
0.2
0.185
0.175
0.165
0.155
0.145
0.135
0.125
0.115
0.035
0.035

0.095
0.115
0.115
0.115
0.125
0.135
0.145
0.155
0.165
0.175
0.185
0.035
0.035

雑音は各投影データの透過光子数を (1) 式で求めその平均値を算出した．
n＝

1
I

I



ni

数 ñi および投影データとした．

(26)

i

ñi＝ni＋s×Gauss(0,1)

(28)

n 
yi ＝ ln  0 
 n i (29)

雑音レベルは光子数の平均値と標準偏差 s をもとにデシベ

Phantom A〜D に対し入射光子数はいずれの実験においル (dB) 単位で表すことにし，投影データの雑音レベルをて も 2000/bin，投 影 デ ー タ の 雑 音 レ ベ ル は 15, 20, 25,

設定するのに必要な s を次式で計算した．

30 dB とした．画質評価は IR 法あるいは FBP 法の再構成

nNoise Level (dB) ＝ 20 log10  
 s 

(27)

次に，平均 0，標準偏差 1 のガウス乱数（Gauss(0,1)）にこの s を掛け各投影データの光子数に加え雑音を含む光子

画像を x̂ として原画像 x を基準にした RMSE で行った．

RMSE ＝100xˆ －x 2
x2

(30)

51

医学物理 第 38 巻 第 2 号

プログラム開発は Microsoft visual Studio 2010 の開発環3.

境で行った．実行環境の CPU は Intel® CoreTM 3.40 GHz，
実装メモリ 8.0 GB, 64 ビットオペレーティングシステム

3.1

結

果

True IR 法

Fig. 2 に Phantom A について RMSE を示す．ここで IRである．

は投影データの分散を考慮しない (7) 式を用い (16) 式のFig. 2

Fig. 352

RMSE of phantom A image reconstructed by the true IR method for projection data corrupted with noise(a) 15 dB; (b) 20 dB; (c) 25 dB; (d) 30 dB noise.

Phantom A images reconstructed by the true IR method for projection data corrupted with 30 dB noiseIR, iterative reconstruction method without including the variance of projection data; IR_D, including the variance of projection data; TIR, true IR method including the variance of projection data and TV regularization term; FBP, ﬁltered back-projection image; FBP_G: FBP image processed with the Gaussian ﬁlter of 3 pixels at FWHM (full width at half maximum).

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

正則化項を零にし再構成した画像，IR_ D は分散を考慮す

音 で は 反 復 回 数 の 増 加 と と も に RMSE は 増 加 す る が，る (8) 式を用い (16) 式の正則化項を零にし再構成した画

25 dB, 30 dB の雑音では反復回数 20 以上で RMSE はほぼ像をそれぞれ示す．TIR は正則化の重み係数 β を 5 にし一定になる．Fig. 3 は 30 dB のときの RMSE が最小になる(18) 式の True IR 法を用い再構成した画像を示す．ステッ

反復回数における IR, IR_D, TIR の画像と比較に FBP 法に

プ幅の α は最急降下法のプログラムで自動的に計算されよる画像を示す．FBP_G は FBP 法の画像を半値幅 3 画素

る．投影データに統計的性質を考慮すると，しない場合にのガウスフィルタ処理した画像でそれぞれの画像の名称に比 べ RMSE は 減 少 す る が，反 復 回 数 の 増 加 と と も に

続 く 数 値 は RMSE を 示 す．な お，以 降 の Fig. 5, Fig. 6,

RMSE は増加する．正則化を行っても 15 dB, 20 dB の雑Fig. 8, Fig. 9 についてもそれぞれの画像は Fig. 3 と同じ

Fig. 4

Fig. 5RMSE of phantom B image reconstructed by the true IR method

Phantom B images reconstructed by the true IR method for projection data corrupted with 30 dB noise53

医学物理 第 38 巻 第 2 号

く，RMSE が最小になる反復回数における画像を示す．

TIR は雑音を抑制しながらエッジも比較的保存されていFig. 4 に Phantom B について IR, IR_D, TIR それぞれのる．RMSE は視覚観察の傾向に一致し IR, IR_D, TIR の順

RMSE を示す．RMSE の傾向は Phantom A の場合と同様に小さくなる．Fig. 6 に Phantom C と D の True IR 法のであった．Fig. 5 は 30 dB のときの IR, IR_D, TIR の画像

画像と FBP 法の画像を示す．

と FBP, FBP_G の画像を示す．FBP はエッジが明瞭な高分解能の画像であるが雑音も増強されている． FBP_G は
FBP に比較し雑音が抑制されているが若干ぼけを生じる．

Fig. 6

Fig. 754

3.2

Hybrid IR, Image space denoising 法

Fig. 7 に Phantom A と B に つ い て Hybrid IR 法 と ISD

Phantom C (upper) images and Phantom D images (lower) reconstructed by the true IR method

RMSE of phantom A and phantom B images reconstructed by the hybrid IR method (upper) and ISD method (lower),
respectively for projection data corrupted with noiseJpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

著であった．そのため，Fig. 7 では正則化を行ったときのRMSE のみを示している．Fig. 7 の RMSE は Fig. 4 の TIRの RMSE に比べ大きかった．Fig. 8 に Phantom A〜D について Hybrid IR 法の画像を示す． Phantom C と D の β
を 0.06 とした．Fig. 9 に Phantom A〜D について ISD 法の画像を示す．Phantom C と D の β を 0.06 とした． Hybrid IR 法の RMSE は ISD 法の RMSE よりも若干小さい
がいずれも True IR 法の RMSE に比べ大きい
Phantom A〜D の RMSE は True IR 法，Hybrid IR 法，
ISD 法でそれぞれ 4.28–5.70, 15.87–16.47, 16.94–17.17 であ っ た．FBP 法 と FBP_G 法 は そ れ ぞ れ 27.64–33.02,
8.14–17.28 であった．True IR 法，Hybrid IR 法，ISD 法の反復回数 100 に要する演算時間はそれぞれ 35, 23, 15 秒
であった．
3.3

True IR 法における初期画像の影響

本節では，先行研究で解説された True IR 法には初期画
Fig. 8

Phantoms A–D images reconstructed by the hybrid
IR method for projection data corrupted with
30 dB noise

像をどのように設定するかについて記載されていないた
め，True IR 法における初期画像の影響について実験した．
Hybrid IR 法では (19) 式のように初期画像は値 0 に設定され て い る．こ の 場 合，1 回 目 の 更 新 で は 投 影 デ ー タ を
Ramp フィルタ補正後に逆投影するので，(18) 式の True
IR 法においても同様に初期画像を値 0 にして投影データの逆投影でよいと考え，3.1 節の True IR 法は初期画像に
値 0 の 256×256 画素の矩形画像を用いた．また，True IR
法の初期画像を Hybrid IR 法の初期画像に統一することで両者の比較がしやすくなると考えたことも理由にある．
Fig. 2, Fig. 4 からわかるように，正則化を行わない IR_Dの RMSE に比較し，正則化を行う TIR の RMSE は小さい．
Fig. 3, Fig. 5 の画像の視覚観察においても IR_D の画質よ
りも TIR の画質はよい．しかし，RMSE の改善や画質の向上に正則化が重要なのか，値 0 の初期画像が重要なのか，またはそれら両方が重要なのかについて，これまでの実験では明らかではない．そこで，Phantom A と Phantom B に共通して，値 0 の矩形画像 (Rect_0) を初期画像とする以外に，値 0.0001 (Rect_0.0001)，0.001 (Rect_0.001)，
0.01 (Rect_0.01) の矩形画像を初期画像にして実験を行った．数値は線減弱係数の値 (cm−1) を示す．画像再構成条

Fig. 9

Phantoms A–D images reconstructed by the ISD
method for projection data corrupted with 30 dB
noise

件は Fig. 2(d) と同じく 30 dB の投影データに対し正則化の重み係数 β を 5，反復回数を 100 にした．結果を Table 2に示す．これから矩形画像を初期画像にした場合，(18) 式の尤度の微分における法の RMSE を示す．Hybrid IR 法では Phantom A の β を0.02, Phantom B の β を 0.03 と し た． ISD 法 で は Phantom A と B の β をいずれも 0.06 とした． Phantom A と B∂L( x )T
＝ A ( Ax－ y )D
∂x

(31)

順投影の値の違いは RMSE に影響しないことがわかった．

で 30 dB の投影データに対し TV による正則化を行わない

次に，初期画像を矩形画像から別の種類に変え実験をときの RMSE は 30.5–31.8 となり，Fig. 7 の正則化を行っ行った．Phantom A では FBP 画像の Fig. 3 (d) (FBP_A)，

たときの RMSE に比較し大きく視覚観察による雑音も顕

そ れ を ガ ウ ス フ ィ ル タ 処 理 し た Fig. 3(e) (FBP_A_G) の55

医学物理 第 38 巻 第 2 号

Table 2

RMSE dependence on the initial image used in thetrue IR method

Initial image

Phantom A

Phantom B

Rect_0
Rect_0.0001
Rect_0.001
Rect_0.01
FBP_A
FBP_A_G
FBP_B
FBP_B_G

4.28
4.28
4.29
4.39
4.62
3.15
5.06
3.76

5.54
5.54
5.55
5.58
5.78
4.61
5.46
4.91

Rect_0 represents the image with 256×256 pixels having a linear attenuation coefﬁcient of 0 cm−1, and numerical values of
0.0001 and others represent the linear attenuation coefﬁcientsof each image. FBP_A and FBP_A_G represent the images ofFig. 3(d) and Fig. 3(e), respectively. FBP_B and FBP_B_G represent the images of Fig. 5(d) and Fig. 5(e), respectively.

検出器の分解能による劣化がなく線積分で表される投影データに対しては，逆投影のぼけ補正に Ramp フィルタを用いた FBP 法が分解能の点で一番優れ，逐次近似法によってこの分解能を上回ることはない．正則化を行えばさらに (16) 式の最小化において第 1 項の寄与が減少するため分解能は不利になる．そのため，画像の分解能の点からは投影データの分散のみを考慮し正則化を行わない統計的画像再構成の IR_D で画像を得ることが望ましい．しかし，Fig. 2, Fig. 4 に示すように 25 dB, 30 dB の雑音であっても正則化を行わないと画像再構成中に生じる雑音の増幅を抑制することは困難である． True IR 法の初期画像として，値 0 の画像もしくは画像の投影の最大値（平均値）が投影データの最大値（平均値）に比較し約 1/100 未満にな
るような一定の値を持つ矩形画像が推奨される．このような初期画像のもとで，True IR 法は値 0 の初期画像から逐

他，Phantom A と線減弱係数分布の異なる Phantom B の次近似法に正則化項を加えることで雑音を抑制しつつ高周Fig. 5(d) (FBP_B)，それをガウスフィルタ処理した Fig.

波数成分の回復を図るため，正則化関数の種類と重み係数5(e) (FBP_B_G) を初期画像にした．Phantom B では FBPに応じ分解能と雑音のバランスがとれた再構成画像が得ら

画 像 の Fig. 5 (d)，そ れ を ガ ウ ス フ ィ ル タ 処 理 し た Fig.

れる．その結果，Fig. 6 の FBP, FBP_G, TIR の RMSE に

5(e) の他，Phantom A の Fig. 3(d), Fig. 3(e) を初期画像に大きな差を生じる．一方，正則化によって雑音が抑制されした．Table 2 のように，初期画像を対象と同じ線減弱係

画像は観察しやすくなるが，Phantom D の画像で認識で数分布の FBP 画像あるいは対象と異なる線減弱係数分布

きるのは FBP, FBP_G, TIR のいずれも番号 3 からの小円の FBP 画像にしても，矩形画像のときの RMSE と大きくである．Phantom D のような低コントラスト画像におけ変わらなかった．初期画像を FBP の平滑化画像にするとる小円の描出は FBP 法と True IR 法で差がない．この理

RMSE はやや改善した．以上の結果から，True IR 法にお由は以下のように考えられる．本研究ではシステム行列にいて初期画像の影響はほとんどないことが明らかになっ検出器の分解能を入れていないが，検出器の分解能特性をた．(16) 式は凸関数の 2 次関数と凸関数の Total variation

半値幅 2 mm から 5 mm のガウス関数で近似しこれをシスからなるので目的関数も凸関数になる．この場合，最急降

テム行列に含めた別の数値実験では FBP 法の画像はぼけ

下法の収束性は保証されており，十分な反復計算で得られを生じる．これに対し True IR 法の画像は雑音が抑制される解（収束点）は初期解に依存しない．Table 2 の結果はるとともにぼけがある程度補正される．商用 CT においてこの事実を示していると考えられる．

逐次近似法の MTF が FBP 法の MTF よりも優れる理由は，

4.

考

察

前者のシステム行列に検出器の分解能特性が組み込まれるためである．

再構成画像の画質は 3 種類の統計的画像再構成法におい本研究では TV 以外の正則化関数を試みていないが，開て True IR 法が一番優れ，以下，Hybrid IR 法，ISD 法の発したプログラム環境において，平滑化を強める 2 次関数順であった．後者の 2 つの数値評価の差は僅かであった．

形やエッジ保存を強める非 2 次関数形などの正則化関数に

Hybrid IR 法，ISD 法はいずれも Ramp フィルタを用いたついて画質に及ぼす影響を調べることができる 9）．

FBP 法で初期画像を作成する．Hybrid IR 法は画像再構成
を逐次近似法で行うが，本研究によって FBP 法で増幅さ

5.

結

論

れた雑音を画像再構成中に抑制することは困難であること

本研究は先行研究で示された数式に基づき3 種類の統計が示された．ISD 法は FBP 法の初期画像の雑音抑制を逐的画像再構成法の雑音抑制効果について数値ファントムを次近似法で行うが，Hybrid IR 法と同様に一度 FBP 法で用い調べた．本研究で得られた知見は以下の3 点である．1)

生じた雑音を抑制することは困難であることが示された．

統計的画像再構成の画質に大きく影響する因子は，目的関

この結果に基づくと，以下は推論の域を出ないが，商用数の最小化における投影データの統計的性質を示す分散で

CT で Hybrid IR 法や ISD 法が用いられる場合，Ramp フィ

はなく正則化項である．2) True IR 法において初期画像のルタの周波数特性を高域側で落とした再構成フィルタを用

影響はほとんどないが，簡便性の観点から値 0 の初期画像

い作成した画像を初期画像とするのかもしれない．こうすが推奨される．3) Hybrid IR法，Image space denoising法はることで分解能と雑音のバランスをとることが考えられる．

初期画像に用いるFBP 画像の雑音の影響を強く受け，画像

56

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

再構成あるいは雑音抑制処理に正則化を含む逐次近似法を用いてもTrue IR 法の RMSEに近づけることは困難である．
謝辞
本研究に関し貴重なコメントと助言をいただいた量子科
学技術開発研究機構

放射線医学総合研究所主任研究員

田島英朗博士に感謝申し上げます．また，本研究をはじめるきっかけを与えていただいた応用物理学会放射線分科会
幹事

田島英朗博士（同上）並びに首都大学東京大学院人間健康科学研究科放射線科学域

眞正浄光准教授に謝意を

表します．
付記
本研究の一部は応用物理学会放射線分科会医療放射線技術研究会と多用なニーズに対応する「がん専門医療人材」
養成プラン，首都大学東京大学院人間健康科学研究科放射線科学域医学物理士コースの共催企画による「放射線を利用した医用イメージング装置における画像再構成の基礎と応用」（2018 年 3 月東京都荒川区），第 115 回日本医学物理学会学術大会（2018 年 4 月横浜市）で発表した．本研

参考文献
1） Tibault JB, Sauer K, Bouman CA, et al.: A three-dimensional statistical approach to improved image quality for
multislice helical CT. Med. Phys. 34: 4526–4544, 2007
2） Yu Z, Tibault JB, Sauer K, et al.: Accelerated line searchfor coordinate descent optimization. In Proc. IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conf. 6498:
2841–2844, 2006
3） Purdue University Biomedical Engineering Web Page.
https://engineeringpurdue.edu/BME/AboutUs/Newsletter/
2011/December2011 (accessed August 5, 2017)4） 工藤博幸：低被曝 CT における画像再構成―統計的画像再構
成，逐次近似画像再構成，圧縮センシングの基礎―．Med.
Imag. Tech. 32: 239–248, 2014
5） Sauer K, Bouman CA: A local update strategy for iterative reconstruction from projections. IEEE Trans. Signal
Process. 41: 553–548, 1993
6） Zeng LG: Medical image reconstruction: A conceptual tutorial. 125–145, 153–156, 2010, Springer, Germany7） Rudin L, Osher S, Fatemi E: Non-linear total variationnoise removal algorithm. Phys. D 60: 259–268, 1992
8） Nocedal J, Wright SJ: Numerical optimization second edition. 101–134, 2006, Springer, Germany9） 篠原広行，橋本雄幸：逐次近似 CT 画像再構成のコンピュー
タ支援学習プログラム．医学物理 38 (Sup. 1): 101, 2018

究の利益相反に関わる事項はない．

57

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 58–61 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

解説〈第 112 回医学物理学会学術大会特集〉
シンポジウム①『医学物理学の発展に必要な医療安全の理解』

ASTRO Safety is No Accident や世界の事例紹介
水野秀之 *
国立研究開発法人

量子科学技術研究開発機構

放射線医学総合研究所

ASTRO Safety is No Accident and World Case Reports
Hideyuki MIZUNO*National Institute of Radiological Sciences (NIRS)

1.

背景・目的

2012 年に米国放射線腫瘍学会 ASTRO が，放射線腫瘍

メント，評価と治療後の経過観察の 5 つの運用区分に分類して概説している．
第2章

放射線腫瘍学チーム

学関連学会とともに「Safety is No Accident」を作成しこの章ではチーム員の役割と責任，必要な資格及び訓た 1）．関連学会には米国医学物理士会 AAPM や米国放射

練，生涯教育と認定資格の維持の重要性について述べた

線科認定委員会 ABR を始めとして 12 団体が名を連ねる．

後，スタッフ配置要件を具体的な数字を表にまとめていこの文書の目的は，安全な放射線治療を実施するためのガ

る (Table 1)．以前の Blue Book でもこの必要スタッフ

イダンスであり，放射線治療施設の設備や構造，放射線治数の指標は非常に重要な役割を果たしてきたが，その療のケアプロセス，放射線治療に関わる各職種の専門性とアップデート版であり，治療関連機器（シミュレータや役割，品質管理／品質保証の手順や条件を明示している．

治療計画機器含む）の個数・患者件数に応じて常勤ス

さらに職種間のコミュニケーションやワークフロー／効率

タッフ数が算出される表を提供している．今回は IMRT

性，人の行動に影響を及ぼす因子，ピアレビューなど安全や Tomotherapy・Cyberknife などの有無も加味された性促進のための項目にも触れ，あらゆる側面から放射線治

計算式となっている．Physicist と Dosimetrist が別に計療の安全な施行について検討している．1991 年に発刊され算されていたり，日本と分業体制が異なる面もあるが，た通称 Blue Book(Radiation Oncology in Integrated Can-

使用しているモダリティはほとんど同様であり，参考に

cer Management: Report of the Inter-Society Council for

なるデータが得られるのではないかと思われる．

Radiation Oncology) のアップデートとしても位置づけ
2）

第3章

安全性

られている．Blue Book はスタッフや機器，品質保証に関本のタイトルキーワードを冠するこの重要な章では，する基準を設定し，部門長や診療の指導者にとっての重要

安全性について多面的に論じている．安全性文化を育む

な指針となってきた．20 年を経て更新された本書を，第必要性，リーダーシップや各スタッフ権限，ツールの果112 回学術大会の医療安全シンポジウムの導入として紹介たす役割，それらの日常業務への取り入れ方などの切りした．本書は国立がん研究センター研究開発費（課題番号

口の節からなり，理想論に終始しがちなこの手のガイド

26-A-28）「質の高い放射線治療の普及と均てん化のためのラインから一歩踏み込んで，現実の臨床現場を直視した基盤研究」の研究班による和訳版もあるので，是非，ご一

反省点なども盛り込んだ内容になっており，医療安全へ読いただきたい．また，これ以外にも世界各国では IAEA,の有益なヒントが散見できる．

ESTRO など医療安全に資する事例集なども提供されており，その幾つかも有益な情報源として紹介した．
2.

Safety is No Accident 概要

本書の概要は下記のとおりである．

第 4 章 放射線腫瘍科における品質保証と品質マネジメント
本ガイドラインのまとめとして，質の高い放射線治療実施に向けた最終ゴールについて記載されている．施設要件に始まり，QA プログラムや手順書の整備，インシデント等報告体制などについての要件，そして外照射・
腔内照射・画像機器・治療計画装置等の Minimum de-第1章

放射線腫瘍学におけるケアプロセス

最初の章では放射線治療のケアプロセスを患者評価，治療への準備，放射線治療の実施，放射線治療のマネジ

vice/QA requirement が列挙されている．後半では患者に関連する品質マネジメントとして臨床的な側面も含めた取り組みも求められている．

* 国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構 放射線医学総合研究所［〒263–8555 千葉市稲毛区穴川 4–9–1］
National Institute of Radiological Sciences (NIRS), QST, 4–9–1 Anagawa, Inage-ku, Chiba-shi, Chiba 263–8555, Japan
E-mail: mizuno.hideyuki@qst.go.jp

58Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

Table 1

解説

放射線腫瘍科の医学物理士ならびに放射線治療計画士のスタッフ配備を計算するためのサンプルワークシート

3.

医療安全へのヒント特に重要である第 3 章の中から，医療安全への有益なヒントを抽出して下記に示す．

・有効性のヒエラルキー（階層構造）「信念とトレーニングに頼ることは通常行われるが，それは最も効果の低いアプローチである．ニューヨーク州でのエラーに関する大規模データベースにおいては，「ポリシー／手順に従わなかったこと」が最も関係する因子であ・安全性の文化を育む必要性

りイベントの 84% を占めた．それに対し，「不適切なポリ「安全性と効率の間には密接な関係がある．効率の低いシ

シー／手順」はイベントの 16% にすぎなかった」

ステムは，スタッフの中に不満，あわてる状況が生じ，時日本の現場技師教育において，古くは先輩のやり方を見には手を抜くようになる．そのため，安全で効率の高い臨て覚えろ，という時代・現場もあったかと思われる．確か

床環境とワークフローを整えるために，全職種が一致してに手順書に書ききれない匠の技は今でもそうかもしれな

協力する必要がある．」

い．ただ，医療事故防止のための最低限の手順書は必要で効率が悪いシステムを変えていくことが重要であるが，ある．その手順が励行されたことを確認するチェックリス

それを変えるには上が決めるのでなく，全職種が協力してトが使われることも現場では多いが，そのチェックリスト

決めていく必要があることを強調している．そのプロセスについては下記の 3 項目が必須であると強調している．

が下々のスタッフからの不満もなくし，マニュアルに従った業務遂行が励行されるようになる．
・スタッフ配備／スケジュール「仕事量が過重であると，エラーを招くおそれがある．逆に仕事量が少ないことも問題である． 状況に対する認識を維持するには，ある程度のレベルの負荷が必要であるからである．」

・自ら行う仕事に集中している (They are focused on thetask at hand)
・ユーザーはその有用性を信じている (The user believesin their utility)
・ユーザーはそれらを使用することが強制される (Theuser is forced to use them)
どれも説得力のある項目であり，どれが欠けても有効な

勤勉な民族である日本人に当てはまらないこともあるかチェックリストとして機能しないことは明らかである．たもしれないが，このような視点は盲点であった．とかく業まに膨大な数のチェック項目があるチェックリストを見る

務過多の繁忙期の場合はスタッフから上への上申（不満なことがあるが，上記 3 点を念頭に本当に有効なチェックリ

ど等）も多く，上もフォローする体制を取ったりすること

ストなのかを再考してはどうかと思う．

もあると思うが，逆に閑散期の場合に業務量が少ないから・ヒューマンファクター工学といって医療事故のリスクが必然的に下がるわけではな「銀行の ATM では，現金を受け取る前に戻されたキャッ

く，逆に上がることもあるという認識を持つ必要があるこ

シュカードを受け取るようになっている．同様に，特定のとを指摘している．

機能を持ったコンソール（操作盤）の操作ボタンをどの装59

医学物理 第 38 巻 第 2 号

故防止で決定的に重要になるだろう．ニアミスについて調べることが重要かどうかは，それを調べた人にはわかる．
如何ともしがたい結論が出てくることもあるが，何かしら改善に結びつくヒントがあることが多い．
・日常業務への安全性の組み込み「安全性や品質向上の取り組みは，日常業務とは別のものと見られることが多い．（中略）このようにして定められた規則等は，往々にして無視されることがある．これは残念な歴史である．望ましい取り組み方とは，臨床業務の構造の中に安全への配慮を根付かせ，それが臨床業務を包括する自然な構成要素として見えるようにすることである」
Fig. 1 に悪い例として提示されている階層モデル，良い例として提示されている協働モデルを示す．最近では QA委員会などが設置された病院も増えてきている．ただ，そこが QA 活動の中心になるのではなく，臨床現場自身がQA 活動の中心になることが望ましいとされている．なかなか簡単なことではないかもしれないが，そのような安全文化を一人一人に醸成することを通じて，医療安全は保たれるのではないだろうか．
4.

世界各国のインシデント報告体制

Safety is No Accident でも強調されていることであるが，インシデント報告体制は事故防止にとって不可欠な取り組
みであり，世界的にも複数の報告システムが存在する．
IAEA に は SAFRON (Safety in Radiation Oncology)3）と呼ばれるインシデント・ニアミス報告システムがあり，2012 年の稼働後，1,300 件以上の事例が掲載されている．
Fig. 1

簡単なアカウント設定で閲覧が可能になっている．
階層モデルと協働モデル

ESTRO の後押しで作成された ROSIS (Radiation Oncology Safety Information System)4）も同様のシステムで置でも同じ位置に配置すれば，ユーザーは装置を予測可能あり，2001 年に設立され，こちらにも 1,000 件以上の事な形で正しく操作することができる．雑音や中断，目障り例が報告されている．

になるものを減らすようにデザインされた作業空間では，

ASTRO と AAPM が協同して始めた RO-ILS (Radiation

安全性が向上する．照明や室温，机の高さを調整すること

Oncology Incident Learning System®)5）は 2014 年設立とが，作業効率に影響を及ぼすことが実証されている．」

まだ新しいシステムである．ところが事例についてはすで言われてみればその通りで，きっと ATM の能力的にはキャッシュカードと現金を同時に受け取るようにできるのに 1,700 件を超えており，上記の 3 つの中では最近ではもっとも活発に情報発信している．

であろうが，そうなるとキャッシュカード忘れが多発する

日本にも公益財団法人日本医療機能評価機構が行っていことになるだろう．日常の中にも医療安全に活かせること

る医療事故情報収集等事業があり，2004 年に厚労省よりのヒントがある例である．

引き継いでヒヤリ・ハット事例の収集・公表を行っている．

・過誤とニアミスの対策「熟練スタッフは，状況に適応するスキルがとても高いた

5.

結

論

め，起こった問題に対して迅速に対処する方法を知ってい医療安全の向上のため，有益な資料は国内だけでなく国ることが多い．しかし，事前に起こりうる問題を認識して外にも多くあり，本シンポジウムでそれらを紹介する機会いるとは限らない．ニアミスについて調べることは，過誤を与えていただいたことは大変貴重であったと思う．このにつながる業務プロセスの問題を特定するために強力な効シンポジウムを企画いただいた垣花泰政大会長にこの場を果がある．」

お借りして御礼を申し上げます．

確かに事前に起こりうる問題を認識できるかどうかは事60

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

参考文献
1） ASTRO, Safety is No Accident: A Framework for Quality
Radiation Oncology and Care, 2012, ASTRO, Fairfax, VA(https://www.astro.org/uploadedFiles/Main_Site/Clinical_
Practice/Patient_Safety/Blue_Book/SafetyisnoAccident.pdf)
2） Radiation Oncology in Integrated Cancer Management:

解説

Report of the Inter-Society Council for Radiation Oncology,
1991 (https://www.aapm.org/pubs/reports/BLUEBOOK.
pdf)3） http://rpop.iaea.org/SAFRON
4） http://www.rosis.info/index.php5） https://www.astro.org/RO-ILS.aspx

61

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 62–67 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

解説〈第 112 回医学物理学会学術大会特集〉
シンポジウム①『医学物理学の発展に必要な医療安全の理解』

医学物理学の発展に必要な医療安全の理解―システム構築とノンテクニカルスキルの事例―
岡本裕之 *，中村哲志，西岡史絵，飯島康太郎，竹森望弘，中山広貴，
相川亜子，芝田祥宏，加藤融，阿部容久，井垣浩，中山優子，伊丹純

国立がん研究センター中央病院放射線治療科

Efforts toward Patient Safety: Development of System and Education of Non-Technical
Skill
Hiroyuki OKAMOTO*, Satoshi NAKAMURA, Shie NISHIOKA, Kotaro IIJIMA, Mihiro TAKEMORI, Hiroki NAKAYAMA,Ako AIKAWA, Yoshihiro SHIBATA, Toru KATO, Yoshihisa ABE, Hiroshi IGAKI, Yuko NAKAYAMA, Jun ITAMI
Department of Radiation Oncology, National Cancer Center Hospital

Advanced radiotherapy such as intensity-modulated radiotherapy offers many advantages of high accuracy and efﬁciency ofradiotherapy. To date, many technical guidelines with description of quality assurance and quality control have been reported.
However, some reports indicated that human factor and environment is major cause of radiotherapy incidents. If radiotherapy systems depend on automation and computer system, individual risk management is degraded and ability of preventing radiotherapy
incidents weaken. Recently, the American Association of Physicists in Medicine (AAPM) task group-100 was reported and it has a

new concept guideline, which proposed the comprehensive risk management and education of non-technical skills for overall
radiotherapy processes. The TG-100 recommends implementation of process map, reporting system, risk assessment such as failuremode and effects analysis (FMEA) and fault tree analysis (FTA) especially for advanced radiotherapy. In this paper, we described
effective and efﬁcient procedures to improve the treatment processes and education of non-technical skills using the such management tools proposed by the TG-100 guide-lines.
Keywords: advanced radiotherapy, non-technical skill, quality management, process map, reporting system

1.

はじめに

的には，TG-100 では，放射線治療プロセスマップおよび
レポーティングシステムの導入，各事象に対するリスクア

医療技術の発展に伴い，年々定位放射線治療や強度変調

セスメントの実施を推奨している．本報告では，これらの放射線治療，画像誘導小線源治療などの高精度放射線治療

ガイドラインを参照し，物理・工学の視点から見た放射線の件数が増加している．一方で過誤照射の主な要因は，装治療の医療安全と当院での取り組みについて報告する．

置や機械の機能的欠陥だけでなく，治療従事者のトレーニング不足や操作ミス，プロセスの問題などヒューマンファ2.

放射線治療プロセスマップ

クターと作業環境にも関連してきた 1）．例えば，米国原子Fig. 1 に示すように安全に治療を提供することを共通目

力規制委員会 (NRC) の報告によると放射線治療照射事故の的として，1 つのプロセスマップを築き上げ，運用するこ60% 以上はヒューマンエラーが原因とされている 2）．安全とが重要である．このプロセスマップはフィッシュボーン

かつ効率的に治療を施行するためには，多職種による切れスタイルで記載され，各職種が担う作業内容を縦軸に，全目のない連携と治療プロセス全体に対する品質管理マネー

体の流れを横軸に表している．可視化することにより全体

ジメント，ノンテクニカルスキルの強化が不可欠である．

の流れと各職種の連携が明確化される．当院のように大規

そのようななか，2016 年に米国医学物理士会 (AAPM) か

模病院であるほど職種間の分業により，情報を共有し作業

ら「放射線治療の品質マネージメントにおけるリスク分析を統一することが容易でない．特に，医療事故を回避する

3）の適用：TG-100 」が刊行された．このガイドラインは，ために，失敗から得られるリスクマネージメント，被害のこれまでの技術的なガイドラインとは異なり，ノンテクニ

影響を最小限に抑えることができる危機管理，この 2 つをカルスキルの記載や高度化・複雑化する放射線治療に対し，含むノンテクニカルスキルを育む教育プログラムが必要で効率的な品質マネージメントの手法を提案している．具体ある．一方で，物理工学の技術を用いることにより，プロ* 国立がん研究センター中央病院 放射線治療科［〒 104–0045 中央区築地 5–1–1］

Department of Radiation Oncology, National Cancer Center Hospital, 5–1–1 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo104–0045, Japan
E-mail: hiokamot@ncc.go.jp

62Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説

セスの自動化・効率化が期待でき，きめ細かな医療を提供

性と遅発性有害反応の観察をし，照射野内や照射野辺縁のできる．しかし，コンピュータに依存しすぎればノンテク

再発または重篤な有害反応が生じた場合に，放射線治療カ

ニカルスキルが低下する恐れがある．人でしか判断できな

ンファレンスにて線量分布を含めた治療計画内容の確認とい領域，機械やシステムに委ねられる領域を判別できるよ

ともに問題点や今後の対策，支持療法について協議し，各うに，教育プログラム，そして診療体制を再強化せねばな

職種とも情報共有をしている．

らない．医療技術の発展とともに両者のバランスを考え，

技師：安全で精度の高い治療を行うために当院では装置全体の放射線治療プロセスマップを再構築していく必要がの安全管理とヒューマンエラーの防止に努めている．装置

ある．

の安全管理では初期性能の維持と安全性を確保するため，
3.

放射線治療体制

定期精度管理プログラムを構築し，実施している．放射線治療の精度向上には，治療装置の品質管理，安全管理，治国立がん研究センター中央病院は汎用リニアック 4 台，

療にかかわるスタッフの安全管理体制を確立することが重特 殊 治 療 装 置 と し て CyberKnife (Accuray), MRIdian

要になる．ヒューマンエラーの防止は，些細なことでもエ(Viewray Inc.)，小線源治療用に RALS を所有している．

ラーにつながるような事例について報告シートを作成して年間原発部位別新患数で 2,500 例以上を治療し，医師は 11いる．背景と要因を分析し，具体的な対策方法を考える．

名で半数がレジデント，1 台の装置に 2 名の技師，医学物

原因と対策法については，多職種間で情報共有を行うため

理士 6 名（非常勤職員 3 名）の運用体制である．各職種の放射線治療科全員で集まり，月 1 回報告会を行っている．
看護師：がん放射線療法における安全を保証する看護支業務内容は以下の通りである．
医師：最善の医療提供のために，医師は放射線治療カン援として，治療環境の整備と症状マネージメントが挙げら

ファレンスや各科とのカンファレンスにて放射線治療の適れる．安全かつ安楽な治療環境を提供するために，患者へ応判断，治療方針を検討している．放射線治療計画においのオリエンテーションを通して再現性確保の必要性については，レジデントの輪郭の囲みを含めた治療計画内容のダて説明を行う．また，疼痛，嘔気，呼吸苦に対する症状コブルチェックをし，全治療計画内容について医学物理士がントロールや薬剤効果に応じた呼び出し時間の調整や搬送

ダブルチェックを行っている．すべての患者の治療開始

方法についてアセスメントを行い，電子カルテを用いて病時，計画変更時に，治療方針，放射線治療計画内容，リニ

棟看護師や診療放射線技師との情報共有を図っている．放アックグラフィー，IMRT の検証結果について，医師，技

射線療法の環境として，マウスピース，体位による呼吸状師，医学物理士が参加するカンファレンスにて全員で確認

態の悪化や嘔吐による窒息の危険を含んでおり，看護師間している．照射期間中は患者 1 名につき医師 2 名以上（スでフィジカルアセスメントや緊急時対応について話し合う

タッフ 2 名またはスタッフ 1 名とレジデント 1 名）が診察機会を設けている．

を担当し，急性有害反応の観察と対処，治療継続の可否，

医学物理士：治療計画装置（EclipseTM 10 台，XiO® 1 台，

体形変化や腫瘍縮小に伴う治療計画変更の必要性などの判

Multiplan® 3 台， Oncentra®Brachy 1 台， VariSeedTM 1

断をし，各職種とも情報共有している．治療終了後は有効台）の管理を担当している．全例の治療計画を医学物理士

Fig. 1

Example of process map in on-line adaptive radiotherapy

63医学物理 第 38 巻 第 2 号

Fig. 2

Table 1

Reporting system

Near-miss incidents from reporting system

外照射

小線源治療

RIS に治療方針がなく当日発覚
胸壁・鎖骨上窩でのモノアイソセンタの設定ミス
MLC マージンの設定ミス
IMRT に造影画像を使用
照合用と治療用のアイソセンタが不一致
CTV で IMRT を計画
CTV-PTV マージン設定の誤り
TPS 上で CT 原点の変更

線源位置シミュレータの使用の誤り
線源位置シミュレータの長さの読み間違い
アプリケータ座標系のセッティングミス
オフセット値の入力間違い
皮膚縫合部で計測ルーラが通らず短い長さで計測
カテーテル損傷による内部への浸出液侵入がダブルチェックし，再発予防のための情報発信に取り組んでいる．IMRT においては医師とともに線量分布の改善

4.

レポーティングシステム

点を中心に議論している．技師と連携を図り，照射実施時

当院では，患者に実害を及ぼした事例に関しては院内のの安全性を確保している．週に 1 回医学物理士の会議を開

レポーティングシステムを利用している．これは Towards

き，治療計画関連のエラーや IMRT 治療計画手法の改善点

Safer Radiotherapy (Fig. 3.1)4）に 従 え ば，レ ベ ル 1, 2, 3などを協議している．

に該当する．一方，潜在的にインシデントとなりうる事例
ではあるが，通常の業務内で防ぐことが可能となった場合

64

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説

に関しては，部門内で構築したレポーティングシステムを利用している．これはレベル 4, 5 に該当する．当院では，
このニアミスインシデントを含めた日常的に起きるイベン
トを強制的に収集することにより，治療プロセスの見直しを行い，スタッフ間のルールの再確認と情報共有を図っている．
レポーティングの方法としては，発見者とエラーの発端
者が Fig. 2 に示されたレポートを完成させる．該当する項
目にチェックし，直接的な原因と起きた背景，必要に応じて対策などを記載する．項目はこれまで起きた事例を解析し，よく起きるイベントから選定している．フォーム記入
後，指定のボックスに投函し，担当者が毎月集計する．毎Fig. 3

Radiotherapy process training

月集計したデータは月 1 回昼休憩の時間帯に，技師，医学
物理士，放射線腫瘍医，看護師，医療安全室のスタッフが出席し，各装置の担当主任が 1 ヶ月間に起きた事例を報告

Table 2CT simulation stage in radiotherapy process training

項目

要点

総論

・照射方向を考慮した体位の決定・再現性，安定性，患者自身の快適さを考慮した固定具の使用
・撮影範囲
・再現性の良い原点設定
・無理な体位による再現性の悪化

患者説明

・単純，造影，吸気，呼気時の説明および呼吸のマネージメント
・治療の数十日間にわたる体位維持の重要性
・リラックスした状態
・信頼関係の構築

固定具の管理・バックロックの穴などの検査
・在庫の管理全脳・U タイプシェルは全脳のみ（固定精度は劣る）に使用

頭頸部・3, 4, 5 点シェルの治療部位，用途と照射精度によるシェルの使い分け
・マウスピースの目的（固定精度，副作用の低減）
・肩の位置，顎の位置の重要性 (IMRT, 3DCRT)
・肺領域を照射する場合，V20 の評価のため全肺が必須

乳腺・両手上げ台（固定位置を変更したときのルール）
・ベースプレートの減弱

骨盤部

・バックロック，足台等（再現性の確保）
・膀胱，直腸の管理．プロトコル参照
・ガス，便がある場合の対応

四肢・モールドケアとスタイロ（再現性の確保）
・照射方向の検討

撮影プロトコル・現在すべて FC03（ビームハードニング補正）・計算に使用する画像（計算範囲を考慮）
・単純と造影時，呼気と吸気時など，患者体動を極力抑えた複数回の撮像
・初回と変更 CT の体位について（なるべく同じ体位）
・CT-電子濃度変換テーブル：管電圧の変更は禁忌

特殊な原点設定・四肢・FOV について，治療担当技師，物理士と相談

ボーラス

・直接法と TPS 上で再現する方法
・計画者に伝えるように RIS に記載

65

医学物理 第 38 巻 第 2 号

Table 3

TPS stage in radiotherapy process training

項目

要点

総論

・2D と 3D の治療計画
・TPS 関連の過誤照射を説明
・TPS 内のデータ構成
・治療計画の流れ（計画者，日数，提出日，チェック者，治療オーダ）
・3DCRT と IMRT の造影画像の運用

画像の取り込み

・撮影日の確認
・座標系
・CT 原点の TPS 上の表記
・単純，造影，4D 画像のファイル名
・誤送時の対応

輪郭描出・計算上の Body の扱い
・GTV, CTV, ITV, PTV, OAR の定義
・SM, Inter-/Intra- fraction．各部位のマージン・輪郭描出機能の説明（論理演算，V20 時の評価）
・寝台の取り扱い．治療時の Lat 表記
・人工骨，造影，アーチファクト時の対処

線量計算から承認

・アイソセンタの TPS 上の表記
・ICRU 処方．3DCRT では平坦度が重要
・処方の種類 → 「報告資料あり」
・3DCRT と IMRT の処方の違い
・治療部位とエネルギーの選択
・ガントリ (180E)，干渉チェック時のルール
・FIF, MLC の設定方法，体表面上のフィールドの確認・ボーラスの設定（直接法と TPS 上で再現する方法を説明．光照射野を用いたボーラス形状の再現）
・線量計算アルゴリズム（種類と計算上のプライマリ/セカンダリ画像の扱い）
・DVH の定義と評価方法の説明（V20 など）
・DRR の作成（異なる階調処理での画質変化）
・Setup ﬁeld の作成
・レポート印刷と紙面上の指示
・MU 値の独立検証法
・RIS 上の記載（IMRT, 定位，加算請求，寝台位置など）と画像転送
・計画承認と治療承認
・IMRT の立案と検証プランの作成

する．議論の焦点としては，根本的な発生原因とその背景，

アップしている．指導者は，この項目をもとに過去の経験対策の有無，再発予防策，過去に起きた類似事例の共有なや失敗などを教え，ノンテクニカルスキルの向上をねら

どが挙げられる．Table 1 に，外照射，小線源治療においう．研修の最後に理解度チェックを実施し，必要に応じてて当院で実際に起きた重大な事故につながる可能があった

追加説明をする．

事象を示す．これらの事象をデータベース化し，部門内で6.

共有することにより，スタッフの入れ替えが起きた場合でも効率的な教育を行うことができる．
5.

放射線治療工程研修

結論

物理工学の技術を用いることによりプロセスの自動化・効率化が期待でき，きめ細かな医療提供が可能となる，しかし，自動化への依存は，ノンテクニカルスキルの低下を

当院では多職種参加型の教育プログラムを実施している．

招く．ノンテクニカルスキルの向上を目指した教育プログ

放射線治療のプロセスマップに従い，放射線治療すべてのラムが必要不可欠であり，医療技術の発展とともに両者の工 程：I. 固 定 具，II. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン，III. 治 療 計 画，

バランスを常に考え，最善の放射線治療プロセスを再構築

IV. 治療前準備，V. 治療，VI. 治療後検証において，診療する必要がある．

手順の確認作業を行っている．Fig. 3 に示すように人体模
擬ファントムをもとに，熟練の診療放射線技師，医学物理

謝辞

士が新人研修生を対象として行うものである．Table 2, 3

本研究は，がん研究開発費（中山班 30-A-14）「安全では，研修の際に配布する CT シミュレーション，治療計画

効果的な質の高い放射線治療の実施体制確立のための基盤

ステージの資料であり，各ステージの重要な項目をリスト研究」の助成を受けて行われた．

66

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

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Towards_saferRT_ﬁnal.pdf (accessed May 2, 2018)

著者紹介
岡本 裕之（おかもと・ひろゆき）（現職名）主任医学物理士 国立がん研究センター中央病院放射線治療科（専門分野）放射線医学物理，小線源治療

67

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 68–73 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

解説〈第 112 回医学物理学会学術大会特集〉
シンポジウム①『医学物理学の発展に必要な医療安全の理解』

放射線外部照射での患者安全へ向けて
太田誠一 *
大阪大学医学部附属病院医療技術部（現所属：京都府立医科大学附属病院放射線部）

Efforts toward Patient Safety in External Radiotherapy
Seiichi OTA*

Department of Medical Technology, Osaka University HospitalIn past decade, several reports for patient safety in radiotherapy were published. Process of radiotheray has been recognized complex because its sub-processes are performed with interaction by multidisciplinaly team. Thus, there are many opportunities to occur human failure such as communication error and equipment operation error in the sub-process. This tutorial paper was focused
non-technical issues towards patient safety in external radiotherapy.
Keywords: patient safety, radiotherapy, multidisciplinaly team, incident learning

1.

はじめに

この 10 年の間に放射線治療の安全性に関する報告書がついて述べる．一般企業のリスクマネジメントとは異なり，医療本来の目的である質の確保（クオリティマネジメント）に主眼をおいている．

–

多く発刊され 1 4），世界保健機構 (WHO) 発刊の Radiother-3.

apy Risk Proﬁle には，1976 年から 2007 年までの約 30 年

AAPM TG-100 レポートに示される手法間に発生したインシデント報告がまとめられている 1）．こAAPM TG-100 レポートではリスクアセスメントを行う

こで，インシデントとは患者に危害がおよんだアクシデン

ためのツールが示されている．このレポートでは，他のレ

トおよび事前に発見されたニアミスの両方を含むものとす

ポートが焦点を当てる装置に関する技術的内容ではなく，る．過去においては，治療計画装置のコミッショニングに放射線治療におけるプロセスの脆弱性や多様性に起因しててインシデントが多く発生していたが，近年では，不注意

安全を損ないうる事象に注目している．具体的には，前向によるデータの取り違いや連絡漏れ等，主にヒューマンエ

きなリスクの評価，治療のプロセスと各施設に特化したリラーによるインシデントが増加の傾向にある．本解説でスク解析とマネジメントの方法，一般的な IMRT での適応は，より安全な放射線治療の提供体制へ向けて，従来の医例が示されている．リスクアセスメントにはさまざまな方

学物理が担うテクニカルな項目とは異なり，主にノンテク法があるが，TG-100 では，(1) プロセスマッピング，(2)ニカルな項目について解説する．

Fault Tree Analysis (FTA)， (3) Failure Mode Effect2.

リスクアセスメントとリスクマネジメント

リスクマネジメントのプロセスを行うためには，まず，Analysis (FMEA) が最も効率的なアプローチであろうとしている．優先順位の高い項目について，クオリティマネ
ジメントを行っていく手法である．

解決すべき課題，めざすべき目標の設定を行う必要がある．
JIS Q 31010 : 2012 (IEC/ISO 31010 : 2009) リスクマネジ

メント–リスクアセスメント技法によれば，リスクマネジ

3.1

プロセスマッピング

フローの作成は，各個別プロセスを可視化し，前段階のメントとは，リスクアセスメント（標準化された手技の明プロセスと後につづくプロセスの関連を検討するのに有用

確化，データの収集，リスクの特定，分析，評価等）を行である．Fig. 1 に示すように左から右へと治療のメインのい，状況を把握したうえで，チーム内での議論を通じ対応

フローがあり，各プロセスの中のサブプロセスについてもを検討し，継続したモニタリングを行うことと示されてい記載することで詳細を把握することが可能となる．また，る ．リスクアセスメントの方法論は多数あるが，次節に各プロセスの関連として，例えば，Fig. 1 中の矢印に示すて，米国医学物理学会 (AAPM) にて紹介されている方法にように固定具作成は，CT シミュレーションや初回および5）* 京都府立医科大学附属病院放射線部［〒602-8566 京都府京都市上京区河原町通広小路上ル梶井町 465］

Department of Radiology, University Hospital, Kyoto Prefectural University of Medicine, Kawaramachi-Hirokoji, Kamigyou-ku,
Kyoto 602–8566, Japan68

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説

Fig. 1 プロセスマップの例（文献 4の図を引用し改変）

2 回目以降の治療に影響しうる．このような全体のプロセスの可視化は，チーム内で議論するうえで重要であり，
FMEA を行ううえで不可欠である 4）．また，各プロセスを「番地付」することで，プロセスの管理が行いやすいとしている．放射線治療のプロセスは各施設で異なることが多いと考えられるが，他にもプロセスを検討するうえで参考になる報告がある 2, 6, 7）.
3.2

Fig. 2 コンツールやマージン設定の失敗に関するFTAの例

Fault Tree Analysis (FTA)FTA は，もともとシステムに発生が予測される不具合を防止するために事前解析技法として開発されたが，トラブル発生後に原因を探ることを目的に用いられることも多い．Fig. 2 に FTA の一例を示す．実際の治療のフローとしては図中の右から左に進むが，FTA では，図中の左から右の方向に検討することで発生した結果（インシデント）の原因を追究し，対策を検討する．図中の囲みのエラー等が「失敗」の内容であるとすると，その背景（原因）にはいくつかの理由が考えられ，その例として装置やソフトの不備や人的要因などがある．図中の基本論理回路記号の OR 回路は，原因となる事象のいずれかが発生した際に「失敗」が起き，次のプロセスに伝搬していくことを示し

Fig. 3

3.3

Fig. 2に示す FTAにクオリティマネジメントを追加した例

Failure Mode Effect Analysis (FMEA)ている．Fig. 3 に「失敗」の原因や「失敗」の伝搬に対すFMEA は，各プロセスにおいて起こりうる「失敗」のる対策を加えたフローを示す．対策は AND 回路で接続さ可能性について評価することを目標としており，潜在的なれており，対策が不十分であった場合に，次のプロセスに「失敗」（FMEA では故障モードと呼ばれる）が潜在的な伝搬していく．この例では，装置やソフトの不備について結果（起こりうるインシデント）に及ぼすインパクトを検は，コミッショニングを行うことでその発生頻度を下げ，討するための手法である．FMEA の実施は，下記の作業

人的要因については，標準化や教育等で，「失敗」が起きを含んでいる．

る頻度を下げようとしている．それでも，一定の確率で発・可能な限り多くの故障モードを特定する．

生するであろう「失敗」の伝搬を防ぐために，あとに続く・各故障モードの背景にある原因を可能な限り特定する．

プロセスにて「失敗」を検出する機会を設けている．FTA・Fig. 2 のように故障モードが検出されず，あとに続くプは，失敗を可視化することにより，対策のタイミングや意

ロセスでも検出されないと仮定して，潜在的に起こりえ義についてもチーム内で共有することが可能となる．

るインシデントに対する故障モードの影響を決定する．
69

医学物理 第 38 巻 第 2 号

Table 1
Occurrence (O)

Rank

定性的
1
2

ほぼ発生しない34

比較的発生しない

頻度 (%)

定性的

0.01

影響なし

0.02

0.1
＜0.2

6

＜0.5

時折発生する

7

9

Severity (S)繰り返し発生する10

必ず発生する

Table 2

検出できない可能性 (%)

カテゴリー

0.01
0.2

許容

マイナーな線量誤差補正が可能または有意な差が出ないと考えられる（例：意図より 5% 以下の差）

0.5
1
2

耐容線量または過小線量＜1Detectability (D)

許容

0.05

5

8

AAPM TG100に示されるO, S, Dの評価値 （文献 4の表を引用し改変）

5

線量，位置，ボリューム設定の間違い（例：意図より 5–25% の総線量差）＜2

重篤な障害の可能性（または過小線量）＜5

重篤な障害の可能性が高い

＞5

破滅的

10
15
20

線量，位置，ボリューム設定の間違い（例：意図より 25% 以上の総線量差）＞20

各プロセスにおける潜在的な失敗（故障モード）と影響と結果および RPN 値（文献 4の表を引用し改変）

対応優先順位（Step ＃）

サブプロセス（項目 #）

作業項目

1（#31）

4-CTV 決定のための画像取得6-画像閾値（FDGのSUV等）

腫瘍の認識ミス2（#58）

7-臓器のコンツール

3（#204）

12-治療

GTV/CTV， その他のコンツールの最適化
照射

臓器の囲み間違い，誤ったマージン
リニアックのハードウエア（MLC, MU, プ
ロファイル等）

潜在的な
故障モード

潜在的な
失敗の原因

潜在的な
失敗の結果

トレーニング不コンツールの失足，意思疎通の敗齟齬
標準化の欠落， 誤ったコンツー
人的要因，焦り
ルと線量分布等（高リスク）
不適切な装置
誤った線量，線QA, 標準化の欠量分布，照射位
落，人的要因等
置等

FMEA では，下記に示す 3 つのパラメータ (O, S, D) をも発生頻度 影響度 検出難度 Avg. RPN(Avg.O) (Avg.S) (Avg.D) （＝O*S*D）
6.5

7.4

8

388

5.3

8.4

7.9

366

5.4

8.2

7.2

354

先順位の高いプロセスについてコンセンサスを得るというちいる．

のが現実的である．また，高い RPN を示すプロセスだけ・O（Occurrence, 発生頻度）：特定の故障モードの原因がでなく，高い S（影響度）を示すプロセスに注意を払うこ発生する可能性・S（Severity, 影響度）：故障モードが検出または修正されなかった場合の最終的な結果への影響の重み
・D（Detectability, 検 出 難 度）：プ ロ セ ス の 中 で，故 障モードが検出されない可能性とも重要である．TG100 においては，S の数値 8 以上を示
すプロセスについては RPN にかかわらず注目すべきとしている．
最終的には，Table 2 に示すように，RPN が高く優先的に対応が必要なプロセスや作業内容の特定，FTA にて検討した該当プロセスで起こりえる故障モードやその原因とTable 1 に示されるように，各パラメータは 10 段階（1: 最起こりえる結果（インシデント），RPN とその成分など一も軽微，10: 最も重大）で評価され，これらの 3 つのパラ

覧にし，どのような失敗がどのような背景で起こりえて，メータを乗じて，リスク優先度数 (Risk Priority Number,

その結果がどのようなものかを検討することで，クオリ

RPN) を定量値として得る．RPN の範囲は 1–1000 であり，

ティマネジメントにつなげていく．ここで，O, S, D の数数値が高い故障モードをランク付けし，対応の必要性の優値が整数でないのは施設内でのコンセンサスを得るため

先順位づけを行う．ただし，この手法の限界として，発生に，複数の評価者の平均を用いているためである．

頻度と検出の難度 (D) に関する測定データを示す文献が非常に少なく，また，各パラメータの重みづけは評価者の経4.

人の行動の分類と失敗

験に大きく依存する可能性が挙げられる．よって，現状に根本原因を追究するうえで，人の行動と失敗を理解する

おいては，チーム内の複数の評価者で RPN を算出し，優必要がある．人は，外界からの情報（入力）を認識し，そ70

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説

Fig. 4 ラスムッセンのSRKモデル
Fig. 5れに対応する行動を計画して行動（出力）するが，注意力

SRKモデルと人の失敗の原因の度合いはそのときの状況および作業者の熟練度によってり，現在行っている行為から注意がそれることにより発生

異なる．ラスムッセンらは，人の行動は，熟練度および注することが多く，ラプスは，他者からの声かけなどにより意の度合いにより，Fig. 4 に示すような 3 つのレベルに分

今行っている行為を忘れることで発生することが多い．

けることができるとした ．ラスムッセンの SRK モデル
8）として広く知られている．

ルールベースと知識ベースの失敗は，ミステイクに分類されており，行為自体は正しく実行できたが，計画や手順の構成の段階での失敗により発生するものとしている．

・知識ベースの行動

ルールベースのミステイクは，知識や経験が蓄積すると問人は不慣れな行為や複雑な操作を行うときには，状況を認

題の解決方法が固定化してしまい，状況に即した正しい方

識し，問題解決のため過去の知識や経験をもとに積極的に法が取れなくなることにより発生する．現在，行っている

考えて，何度も行為を計画，確認しながら行動することが行為に集中しているものの，なぜそれをするのかという理ある．経験の浅い者は知識ベースの行動をとることが多い．

由については意識しないことから誤った方法を選択し発生することが多い．また，知識ベースのミステイクは，経験・ルールベースの行動自体が乏しいために元々の解決方法を知らなかったり，誰A のタスクの後は B のタスクといったようにルールに則っもが経験したことのない状況の際に正しい解決に導くことて行う行動とされている．マニュアル等が整備され，そのができなかったりしたために起こってしまうものである．

通りに実行すれば問題は起きないとされる行動がルール違反については，意図的に行うものであり，他の施設のベースの行動にあたる．

ルールを適応するなど施設のルーチン自体を無視するもの
や時間の切迫や緊急事態を収拾するために正しい手順を行・スキルベースの行動

わないなどがこれにあたる．それぞれの失敗への対処の方

人は，一切考えることなく反射的に行動することがあり，法については，Table 3 に示す（文献 10 の表を改編）．

何度も繰り返し訓練するうちに，初学者が知識ベースの行

5.

動から徐々にルールベースの行動となり，最後は特に意識することなく行為を完了できるスキルベースの行動をとるようになる．

クオリティマネジメントの実施

事前のリスクアセスメントにより，破滅的な状況を回避することは重要であるが，既に稼働しているプロセスのモ
ニタリングも重要である．Table 4 に，当院にて発生した

Reason らは，SRK モデルと人の失敗の原因についても
9）

治療計画と照射におけるインシデント内容と発生割合およ

分析し ，人の失敗は，意図しないエラーと違反に分けらび対策を示す．ここで示すインシデントの発生割合は，実れるとしている．意図しないエラーは，スリップ，ラプス，

際のプロセスで発生 (Occurrence) し，かつ治療開始前にミステイクに分かれている．

検出できなかった (Detectability) 割合となる．インシデン

Fig. 5 に示すように，スリップとラプスは，スキルベー

トへの実際の対策の一部を下記に示す．

スに関連づけられており，スキルベースのエラーは自己を監視する注意力の低下による「自己監視の失敗」が関わっ・治療計画ているとしている．スリップは，行動の選択や実行段階で治療開始前のシニア放射線腫瘍医によるコンツールを発生し，ラプスは，意図（計画）を記憶する段階で発生す含む事前の計画レビュー（教育：知識ベースの失敗のる失敗としている．例えば，スリップは，熟練や慣れによ防止，違反防止）．
71

医学物理 第 38 巻 第 2 号

Table 3 エラーの発生状況と失敗の種類および基本的な対処法（文献 10より引用し改変）
エラーの発生状況
標準に問題

作業者が標準作業を行わなかった標準が確立され，遵守されている

Table 4

失敗の種類

対処方法

標準手順がない
標準に技術的誤り管理されていない

知識ベース
ルールベース
ルールベース

標準の作成
標準の技術的最適化
標準の維持・改定管理標準を知らない
ルールの適応失敗や技術不足により標準作業ができない
標準を無視（違反）

知識ベース
ルールベース，知識ベース

教育
訓練（経験）

違反

標準を守る必要性の指導（動機付け），作業環境整備

標準に無理がある
エラーが起きやすい作業

ルールベース
スキルベース

作業計画の見直し
フールプルーフ（自動化やインターロック），ダブルチェックやチェックリスト利用2012–2015 年に発生した治療計画と照射におけるインシデントと施行治療コース (n＝2350) に対する発生割合
コース (n＝2350) に対する割合
(%)

プロセス

内容

失敗の種類
違反（ルーチンの理解不足），知識
ベース（不慣れ，知識不足）

1.4

治療計画

標的設定，予防照射領域の設定（軽微な変更が必要）
過去の照射部位の左右間違いにより一部領域
が過剰照射
曖昧な指示，計画承認後の指示変更違反（伝達ルーチンの違反，ルール自体の無視）
違反（時間制限のある中で，十分な確認が行えず，意図と異なるプラン
で照射）

0.1

ルールベース（思い込み）, 違反（シチュエーション），知識ベース（標
準手順がない），スキルベース（確
認不足）

0.2

ルールベース（SSD が通常と異なる，思い込み）スキルベース（不注意）0.04

意図しない計画で治療開始

照射

誤った位置照合による不正確な位置での照射
固定具の間違いによる不正確な位置への照射
意図しない操作による不正確な位置への照射
照射すべきビームを照射せずに照射終了（1 回のみ）あやまった位置（距離）での電子線照射
設定と異なる方向からの照射（ガントリ角度をカウチ位置と勘違いしてオーバーライド）

治療開始後の複数放射線腫瘍医でのプロトコル確認の

0.04

0.1

0.04

スの失敗，スキルベースの失敗の防止）．

機会増加，症例レビューの回数を週 1 回から 2 回へ（標準の管理：知識ベース失敗の防止，違反防止）．

事前のプロセスの検討に加え，インシデントレポーティ
ングシステム等によるプロセスのモニタリングを通して，・照射

インシデントの発生状況を把握し，チーム内で PDCA サ

定期的に研修会を開催することで過去のインシデント

イクルを回すことにより，より安全な状態を目指すべきで事例の振り返りを行い，照射業務手順の意義を確認すある．患者に影響が及ばなかったニアミスやヒヤリハット

る（訓練，標準の管理：知識ベース，ルールベースのについては結果が伴わないインシデントであるため，将来失敗の予防，違反の予防）．

のインシデント防止のためにも注目する必要がある 11）．病

固定具間違い防止のため，固定具の色と RIS 登録画面

院全体のレポーティングシステムは放射線治療に特化した上の文字色を同じにする（環境の整備：カラーコー

項目がないため，放射線治療部門独自のレポーティングシ

ディングによるスキルベースの失敗の防止）．

ステムを構築することも質の改善につながる 2, 7, 12）．また，複雑な症例については，援助体制（照射担当以外に俯検討した対策が故障モードの発生頻度 (O) を下げるのか，

瞰的な独立した確認．オペレーションの確認を行うス

故障モードの検出能 (D) を向上させるのか，FTA にて可視

タッフの配置）を確立（ダブルチェック：ルールベー化をするとチーム内で対策や行っているプロセスの意義を72

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

共有しやすくなる．例えば，レビューの回数の増加は，失敗の検出能 (D) を向上させ，同時に教育を行うことで発生
頻度 (O) を下げる意図がある (Fig. 3)．また，治療計画は作業的にストレスがかかるプロセスであり，インシデント
発生割合が他のプロセスに比べ多いことが報告されている 13）．治療計画は非常にパラメータが多く，確認作業も煩雑である．チェックリストの活用も失敗を防ぐために有効 7, 14）であるが，作業者のセルフチェックやダブルチェッ
クを容易にし，失敗の検出能向上を目的としたスクリプト開発が行われ公開されている 15）．
6.

おわりに

解決すべき課題と目標を達成するためには，さまざまな専門性，役割，責任を有したスタッフの積極的な調和と努力が重要である．異なる職種間での適切で明確なコミュニ
ケーションは，お互いの機能や役割の理解を深めることにつながり，リスクを低減することできる 2, 12）．プロセス
マップによる運用の可視化，FTA における原因の追究と対策のタイミングと意義の共有，FMEA による優先順位
づけ（数値化によるチーム内でのコンセンサス）を活用することで，チームでの円滑なコミュニケーションおよび協議が円滑になり，体系的で透明性のあるリスク運用管理が可能になると考える．
参考文献
1） World Health Organization: Radiotherapy Risk Proﬁle.
2008, Geneva http://www.who.int/patientsafety/activities/
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解説

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15） Wakita A: PlanCheck. 2015 https://github.com/wakitancch/PlanCheck (accessed March 31, 2018)

著者紹介
太田 誠一（おおた・せいいち）（現職名）京都府立医科大学附属病院
医療技術部放射線技術課 診療放射線技師，医学博士（専門分野）放射線治療技術，医学物理，医療安全2018 年 4 月，大阪大学医学部附属病院より京都府立医科大学附属病院に籍を移し放射線治療に従事．本稿は，大阪大学医学部附属病院での経験をもとに述べた．

73

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 74–78 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

解説〈第 112 回医学物理学会学術大会特集〉
シンポジウム②『核医学分野における医学物理―明日からの機能検査―』

米国の核医学分野における医学物理士と日本の現状との比較
津田啓介 *1，福士政広 2
1

つくば国際大学診療放射線学科

2

首都大学東京大学院人間健康科学研究科

Comparison between Medical Physicist in the Field of American Nuclear Medicine andJapanese Present Conditions
Keisuke TSUDA*1, Masahiro FUKUSHI2
1

Department of Radiological Sciences, Tsukuba International University

2

Graduate School of Human Health Sciences, Tokyo Metropolitan University

1.

はじめに

iv） 放射線防護・安全管理学分野
放射線の害を最小限に抑え健康に寄与する．

医学物理士とは，国際労働機関 (International Labour

国内では，放射線治療分野において医学物理士の需要がOrganization; ILO) の 国 際 標 準 職 業 分 類 (International

高まっており，「がん診療連携拠点病院等の整備について」Standard Classiﬁcation of Occupations; ISCO) ISCO-08（厚生労働省健康局長通知）（平成 26 年 1 月 10 日）においにおいて Medical Physicist「物理学に関連する科学的知て， 専任の放射線治療における機器の精度管理，照射計

識を医療の分野に応用する職業」と規定されている職を指画の検証，照射計画補助作業等に携わる常勤の技術者等をす．日本では「放射線医学における物理的および技術的課

1 人以上配置すること．なお，当該技術者等は一般財団法

題の解決に先導的役割を担う者」と定義され，医療に放射人日本医学物理士認定機構が認定を行う医学物理士である

線物理学や物理工学を応用利用する専門家として，適切なことが望ましい． と記載されており，医学物理士のこれ

放射線医療の実施および普及に貢献する医療職である．国からの医療に対する貢献が大きく期待されている．

内における医学物理士の認定は 1987 年の日本医学放射線2.

学会医学物理学者認定制度から始まっており，日本医学放日米における医学物理士認定

射線学会，日本医学物理学会および日本放射線腫瘍学会の日本で医学物理士になるためには，医学物理士認定機構

3 学会を財産の拠出者として 2009 年に一般財団法人医学が実施する医学物理士認定試験に合格し，業績基準を満た

物理士認定機構が発足し認定を行っている．

した上で認定を受ける必要がある (Fig. 1)．2018 年 3 月 14

医学物理士の業務は下記に示す 4 分野に大別されている．
i） 放射線治療物理学分野
X 線や粒子線を利用してがんを治療する放射線治療における装置開発，物理的品質管理などを通して有害事象を抑え，がんを効果的に制御することをもって健康に寄与する．
ii） 放射線診断物理学分野
X 線や粒子線を利用してがんを治療する放射線治療における装置開発，物理的品質管理などを通して有害事象を抑え，がんを効果的に制御することをもって健康に寄与する．
iii） 核医学物理学分野

Fig. 1

放射線同位元素を使って病気の診断や治療をするための装置の開発，画質向上，被ばく線量と画質の管理などにより健康に寄与する．
* つくば国際大学診療放射線学科［〒300–0051 茨城県土浦市真鍋 6–20–1］

医学物理士認定に至るまで
詳細は医学物理士認定機構のホームページの医学物理士 認 定 制 度 規 定 (http://www.jbmp.org/certiﬁcation/
regulations/) を参照頂きたい．

Department of Radiological Sciences, Tsukuba International University, 6–20–1 Manabe, Tsuchiura, Ibaraki 300–0051, Japan
E-mail: k-tsuda@tius.ac.jp74Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

Fig. 2

解説

日本の認定医学物理士数1987 年–1995 年：日本医学放射線学会医学物理学者
認定制度，1996 年–2008 年：日本医学放射線学会医学物理士認定制度，2009 年以降：医学物理士認定機
構医学物理士認定制度となっている．

Fig. 4

Fig. 3

米国において医学物理士認定に至るまで
詳 細 は The American Board of Radiology (ABR) のホームページ (https://www.theabr.org) を参照頂きたい．

医学物理先進国である米国の例．上図は専門分野における認定者数割合，下図は職種における認定者数
割合
詳細は医学物理士認定機構のホームページの医学物
理士とは (http://www.jbmp.org/it/) を参照頂きたい．

tion Therapy; IMRT) および粒子線治療（陽子線治療，重粒子線治療）などの高精度放射線治療を実施する医療機関
で医学物理士が活躍している．このため，日本では放射線治療分野において医学物理士の需要が高まっているが，核日 現 在，国 内 の 認 定 医 学 物 理 士 数 は 1,247 名 で あ り，

医学分野の医学物理士に関しては未だ準備段階である．将

資格保有者は 1,108 名である (Fig. 2)．一方，米国で医学物

来，核医学分野においても医学物理士の需要は高まると想理士になるためには，米国の医学物理教育プログラム認定

定されるため，現段階において海外の先進的な放射線診療

委 員 会 (Commission on Accreditation of Medical Physics

施設における核医学分野の医学物理士の業務を把握するこ

Education Programs; CAMPEP) 認定の修士課程・博士課とは重要である．

程・レジデントプログラムに在籍あるいは修了後，共通試験（コンピュータ試験），専門試験（コンピュータ試験）3.

米国の核医学分野における医学物理士

および専門試験（面接試験）に合格する必要がある (Fig. 3)．

筆者は，医学物理士認定機構が実施する医学物理士海外

医学物理先進国である米国では約 4,400 名以上の医学物

派遣研修生（2012 年度）として，核医学分野を専門とし理士が認定されており，最も一般的な医学物理士は，放射た医学物理士の資質向上を目的として，米国最大規模のが線治療分野で病院に勤務し，臨床診療を主業務として行っん 専 門 医 療 機 関 で あ る M. D. Anderson Cancer Centerて い る (Fig. 4)．日 本 の 2011 年 の ア ン ケ ー ト 調 査 で は，

(MDACC) へ訪問させて頂いた．本稿では，医学物理士と64% が放射線治療分野，21% が診断分野の業務を行ってしての核医学診療への取り組みについて，日本における核いると回答している．また，がんの 3 大治療の 1 つである

医学分野の医学物理士の現状を踏まえて，米国 MDACC

放射線治療，特にピンポイント照射と呼ばれる定位放射線での研修内容について紹介させて頂く．

治療，強度変調放射線治療 (Intensity Modulated Radia-

MDACC における核医学部門では最先端の，SPECT，
75

医学物理 第 38 巻 第 2 号

Fig. 5

Imaging Physics にて．（左から）Prof. Tinsu Pan, 筆者

Fig. 7

Fig. 6MDACC における核医学分野を専門とした医学物理士の業務．業務割合は，臨床：30–40%, 教育：10–
20%, 研究：40% であった

SPECT/CT の QA/QC．上 図 は 左 か ら 順 に Physics
Technologist, 医学物理士および CNMT である．下
図は左から順に著者，Physics Technologist および医学物理士レジデントである

れていた．1 日あたり入院患者 45 件程度の骨シンチグラ
フィを実施しており，通常の投与開始時刻は午前 6 時 00
分であり，最終の投与時刻は午後 2 時 00 分であった．医学物理士と CNMT は非常に良好な関係を構築しており，

SPECT/CT および PET/CT を用いて高精度かつ高品質なSPECT/CT の QA/QC を実施している間，隣の検査室にて

核 医 学 診 療 が 行 わ れ て い た．Imaging Physics の Prof.

骨シンチグラフィを遂行している CNMT と適宜相談しな

Tinsu Pan の ご 指 導 の 下，2013 年 3 月 18 日（月）〜22 日

がら協働していた (Fig. 7)．また，業務の分業が明確であ（金）の 5 日間研修させて頂いた (Fig. 5)．核医学分野を専り，骨シンチグラフィで用いる放射性医薬品や投与後の待門とした医学物理士の業務は大きく分けて 3 つあり，臨機時間など臨床検査に関する質問事項は CNMT からご教

床，教育および研究であった (Fig. 6)．

示頂き，一方，SPECT/CT の均一性や空間分解能など性臨床業務は，核医学診断装置およびドーズキャリブレー
タなどの QA/QC，プロトコル解析，装置導入時の受入れ能評価試験に関する質問事項は医学物理士からご教示頂いた．

試験および核医学診断医との協議である．核医学部門におPET 部門では，5 台の PET/CT が稼働しており，1 日あ

け る ス タ ッ フ 数 は，診 療 放 射 線 技 師 (Clinical Nuclear

たり 80 件程度の 18F-FDG 腫瘍 PET 検査を実施していた．

Medicine Technologist; CNMT)17 名，医学物理士 5 名で検査件数が多いため，通常の投与開始時刻は午前 6 時 30

あり，QA/QC では，医学物理士のほか，医学物理士レジ分であり，最終の投与時刻は午後 6 時 30 分に至る日もあ

デントおよび Physics Technologist も加わり円滑に業務をるそうであった．検査種目は主として 18F-FDG 腫瘍 PET

遂行していた．

検査であったが，その他として 11C-methionine，検査件

SPECT 部門では，6 台の SPECT および 4 台の SPECT/

数は少ないが 18F-FLT および 18F-NaF も実施されていた．

CT が稼働しており，主として骨シンチグラフィが実施さ

通常，日本における PET の QA/QC では NEMA/IEC body76

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説

Fig. 9Fig. 8

少人数の講義室．講義室前には 1 週間の講義予定表
や米国核医学会での発表ポスターが掲載されており，大学院生は熱心に勉学に取り組んでいた．

PET QC Lab．PET 画 像 の 画 質 評 価 は 主 に ACR
phantom を用いて実施していた．

phantom を 用 い る 施 設 が 多 い が，MDACC で は，ACR
phantom を用いて QA/QC を実施していた (Fig. 8)．また，
医学物理士は，患者個々のプロトコルを検査日毎に確認
し，放射性医薬品の投与量，撮像条件および検査回数など

Fig. 10 放射線腫瘍部門に設置されている PET/CT．RealTime Position Management (RPM) を 搭 載 し て おり，正確な 4D-PET/CT の撮像が可能である．

を最適化し，日々の核医学診療へフィードバックしていた．

を用いて肉眼的腫瘍体積 (Gross Tumor Volume; GTV) を

教育業務は，主として大学院生の指導である．Imaging

決定していた．また，Prof. Tinsu Pan は Respiration-Av-

Physics に在籍していた大学院生は 90% が博士課程，10%

eraged CT 開発の第一人者であることから，PET/CT を用が修士課程の学生であった．講義室前には 1 週間の講義予

いて 4D-CT を撮影する際は，操作室へ必ず同席し，4D-定表が掲載されており，著者も受講させて頂いたが，大学

PET の撮像の際は患者の呼吸波形（状態）を注意深く確認

院生の講義内容は基礎から臨床まで幅広い内容であった

していた (Fig. 10)．さらに，放射線腫瘍部門における研究(Fig. 9)．また，博士課程の学生が大多数とのこともあり，領域では，PET および SPECT 画像を積極的に取り入れ，学位論文に関する教育指導および研究指導も医学物理士のGTV の内部領域へ病巣の Viability を反映した生物学的腫

重要な業務と感じた．

瘍体積 (Biological Tumor Volume; BTV) を作成していた．

研究業務は，核医学検査を受診する患者が高精度かつ高生体の機能や代謝を描出する核医学診断画像は，治療計画

品質な診療が受けられるよう，直接患者へフィードバック

および治療効果判定にも有用性が高く，放射線腫瘍医，核する内容が主であった．放射線腫瘍部門において治療計画

医学診断医および医学物理士が互いに協働し，最先端の研を行う際，正確に腫瘍の位置および大きさを同定する必要究を遂行していた．

がある．特に，肺がんなどの呼吸性移動の影響を受けやすい胸部領域では，PET/CT を用いて 4D-CT を撮影し，Respiration-Averaged CT による減弱補正を施した PET 画像

4.

おわりに

本稿では，医学物理士としての核医学診療への取り組み
77医学物理 第 38 巻 第 2 号について，米国の核医学分野における医学物理士と日本の互いに協働して臨床・研究を遂行し，大学院生の教育に取

現状との比較を踏まえて MDACC での研修内容についてり組んでいた．

紹介させて頂いた．国内では，放射線治療分野において医学物理士の需要が高まっているが，臨床の核医学分野の医謝辞

学物理士に関しては，未だ準備段階であると考えられる．

最後に，本稿発表の機会を与えて頂いた，第 112 回日

米国では核医学分野を専門とした医学物理士が確立されて本医学物理学会学術大会大会長垣花泰政先生をはじめ，運おり，その業務領域は大きく分けて臨床，教育および研究営事務局の先生方へ深謝いたします . また，医学物理士海の 3 つであった．米国における核医学分野の医学物理士

外派遣研修を助成して頂いた一般財団法人医学物理士認定

は，放射線腫瘍医，核医学診断医および診療放射線技師と機構の先生方へ深謝いたします．

78

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 79–84 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

解説〈第 112 回医学物理学会学術大会特集〉
シンポジウム②『核医学分野における医学物理―明日からの機能検査―』

核医学検査における半定量指標の精度と臨床利用
三輪建太 *1，髙橋裕人 1，宮司典明 2，我妻
1

国際医療福祉大学保健医療学部放射線・情報科学科

2

がん研究会有明病院画像診断センター核医学部

3

東京都健康長寿医療センター研究所神経画像研究チーム

4

千葉大学医学部附属病院放射線部

慧 3，村田泰輔 4Accuracy of Standardized Uptake Values Obtained by Quantitative PET/CT and
SPECT/CT
Kenta MIWA*1, Hiroto TAKAHASHI1, Noriaki MIYAJI2, Kei WAGATSUMA3, Taisuke MURATA4
1

International University of Health and Welfare

2

Cancer Institute Hospital of Japanese Foundation for Cancer Research

3

Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology

4

Chiba University Hospital

Quantiﬁcation of PET/CT and SPECT/CT using standardized uptake value (SUV) is affected by many factors related to technicalfactors, such as scanner calibration, imaging physics related factors and patient related factors. Here, I brieﬂy describe some world
trend in accuracy of SUVs in PET/CT and SPECT/CT, followed by present and future strategies for clinical practice using SUVs. Finally, I also provided the results of multi-center phantom studies in Japan using SUVs of PET/CT and SPECT/CT.
Keywords: PET/CT, SPECT/CT, SUV, quantiﬁcation, standardization, harmonization

1.

はじめに

2-deoxy-D-glucose (FDG) PET 検査では採血を行わず簡易的な定量法として SUV が広く臨床で利用されている．コ

核医学検査は生体の代謝や機能を定量的に評価できる検

ンパートメントモデルを用いて得られる定量値に対し，

査 と し て 発 展 し て き た．近 年，核 医 学 検 査 の み な ら ず

SUV で得られた値は半定量値とも呼ばれている．SUV は

MRI や CT などの画像診断装置が提供する画像情報を客観

単位組織の放射能と体重当たりの投与量の割合に相当し，的なバイオマーカーとして位置づけて，日常診療だけでな

以下の式で求めることができる．

く新規治療技術や治療薬の評価指標として利用する試みがある．イメージングバイオマーカーは正常な生物学的プロ

SUV ＝セス，病理学的プロセス，または治療に対する薬理学的反応性を客観的な指標として医用画像から取得するものである 1）．核医学検査ではトレーサーの集積程度を反映する半＝

カウント値 ( cps/ pixel )投与放射能 ( MBq ) / 体重 ( kg )

×

1
CCF

組織放射能濃度 ( kBq /mL )投与放射能 ( MBq ) / 体重 ( kg )(1 )定量指標である standardized uptake value (SUV) が対象

ここで人体の密度を 1［g/mL］と仮定すると SUV は単位とされている．核医学検査がイメージングバイオマーカーのない無名数となる．投与された FDG が全身に均等に分として確立されるには，SUV の高い再現性や精度が求め布したとすると SUV は式 (1) より 1 である．つまり SUVられる．本稿では，PET/CT と SPECT/CT から算出されは対象組織と全身の平均放射能との比である．再構成画像

る SUV の精度について考える．また，最近の SUV の再現のターゲットに関心領域 (region of interest: ROI) を設置

性や精度に関する多施設共同研究についても紹介する．

することで，ROI 内の画素あたりのカウント値（計数率）

2.

Standardized uptake value (SUV) とはを算出する．PET 装置とドーズキャリブレータの相互校
正 (cross-calibration) により算出した校正係数 CCF（＝カ脳 PET 検査における定量は採血を行い，コンパートメ

ウント値/放射能濃度）を ROI 内の画素あたりのカウント

ントモデルを用いて体内に投与された放射性薬剤の生理的値に対して除することで組織放射能濃度 (Bq/mL) の単位な挙動の解析を行う方法が一般的である．腫瘍 18F-ﬂuoro-に換算することができる．SPECT 装置の場合は，PET と* 国際医療福祉大学保健医療学部放射線・情報科学科［〒324–8501 栃木県大田原市北金丸 2600–1］

International University of Health and Welfare, 2600–1 Kitakanemaru, Otawara-shi, Tochigi 324–8501, Japan
E-mail: kenta5710@gmail.com

79

医学物理 第 38 巻 第 2 号

同様に再構成画像の計数率から組織放射能濃度に換算する(metabolic tumor volume: MTV) が腫瘍の活動性評価の補方法と，system planar sensitivity から換算する方法があ

助的診断指標として有効であることが報告されている．近年

る ．さらに，この画像上の組織放射能濃度を体重と投与

さらに，SUV の平均値である SUVmean と MTV の積である

放 射 能 に よ っ て 正 規 化 す る こ と で SUV が 計 算 さ れ る．

Total lesion glycolysis (TGL) が，悪性腫瘍の治療効果判定

SUV は個人間または個人での経時的変化を評価しやすくに用いられるようになった 6）．また，定量的骨 SPECT 画像

なる．ROI 内の画素の最大組織放射能濃度から算出するにおいても，ある閾値を超える集積の容積である代謝容積

maximum SUV (SUVmax) が広く普及している．また近年，(metabolic bone volume: MBV) や，SUVmean と MBV の 積

病変内の最大値を含み，かつ最も集積が高い領域に 1 cm

である Total bone uptake (TBU) なども提案されている 7）．

2）3（直 径 12 mm）の 球 volume of interest (VOI) を 設 置 し，その平均値である SUVpeak が統計ノイズの影響を受けにくく再現性が高いことから推奨されている 3）．

3.

PET/CT SUV の精度

簡便な方法で定量可能な SUV であるが，問題点として

SUV は，一般に体重によって正規化されたもの (SUVbw)

様々な因子の影響を受けて値が変動することが挙げられであるが，SUVbw は FDG が脂肪には集積しないため投与

る．大きく分けて技術的因子，生物学的因子，物理学的因量を体重で補正すると肥満被検者では過補正になると指摘子に大別される．過去の SUV 関連の多くの文献をもとに，されている 4, 5）．被検者の体重に依存して SUVbw が上昇し，

SUV を装飾する因子ごとのおおよその誤差範囲と最大誤絶対値評価において問題となり得る．その後，体重に変差が推定されている 8）．それぞれの因子単独での誤差は平わって除脂肪体重 (lean body mass: LBM) によって正規化

均で 15% 未満となるが (Table 1)，SUV は様々な要因の小5）
し た SUVlbm （も し く は，SUL）
や，体 表 面 面 積 (body

さな誤差が組み合わさり，幾重にも誤差が膨らんでいくこ

surface area: BSA) によって正規化した SUVbsa の有用性とに留意する必要がある．

が報告されている．SUVlbm や SUVbsa は体重に依存しない

Doot らの多施設共同研究において，NEMA body phan-

ことが知られており，今後の臨床応用が期待される．PET

tom を用いて 8 施設 11 機種の SUV の変動を調査した 9）．

response criteria in solid tumors (PERCIST) と呼ばれるNEMA body phantom の球体サイズに依存せず，変動係

FDG-PET を用いた代謝診断を定量的な治療効果判定に利数 (coefﬁcient of variation: CV) は平均で SUVmean が 8.6%，

用する国際的な criteria が提唱されており，PERCIST で

SUVmax が 11.1% を示した．また，PET 装置の機種の違い

は SULpeak を採用している 3）．

のみでなく，画像再構成条件 (iteration, subset, post ﬁlter)

最も臨床で採用されている SUVmax は 1 ボクセルのみのによっても SUV が変化することが報告されている 8）．国

値で腫瘍全体の代謝を反映していない．よって，FDG-

際的な調査において 52% の施設で独自の画像再構成パラ

PET では SUVmax のみで悪性腫瘍における活動性病変の広メータを採用していることが報告されており 10），単独施

がりや治療後の残存活動性病巣の程度を正確に把握するこ設の同一 PET 装置を用いて得られた SUV の絶対値としてとは困難である．この弱点を補う方法として，SUVmax にの有用性が他の施設での異なる機種かつ独自の画像再構成

対する閾値をベースに代謝領域を同定して糖代謝の高い組

パラメータで得られた結果に当てはまるとは限らない．ま織の大きさ・広がりを反映する容積の指標である代謝容積

た，米 国 核 医 学 会 (SNMMI) の 臨 床 試 験 ネ ッ ト ワ ー ク

Table 1

Overview of factors affecting 18F-FDG PET SUV 8）
Typical range (maximum effect)

Category

Factor

技術的因子

Cross-calibration
投与精度（残存放射能など）
時刻設定のずれ
静脈投与テクニック（投与漏れ含む）−10%–10%(±50%)
0%–5%(＜15%)
0%–10%(21%)
0%–50%

生物学的因子

血糖値
待機時間 (uptake time)
被検者の動きと呼吸
被検者の状態（心理状態を含む）
炎症−15%–＋15%(±75%)＋0%–＋15% at 60–90 min(±30%)
0%–30%(±60%)
NaN
NaN

物理学的因子

収集条件
再構成条件（部分容積効果を含む）
ROI の種類と測定方法
SUV の正規化の違い
血糖値の補正造影剤の減弱補正への影響

0%–15%(±15%)−30%–0%(−30%)
0%–55%(±55%)
Trivial*−15%–15%(±75%)
0%–15%(±50%)*Use of different normalization factors (e.g., body weight, lean body mass, body surface area) in SUV equation yields different SUVs.
80

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説(Clinical trial network: CTN) は，独 自 に 作 成 し た 胸 部
ファントムを用いて多施設 PET/CT 装置の SUV の違いを把握する試みを進めている．Sunderland らは，それら406 個のデータセット（170 施設，237 装置）の収集・解析結果を報告した 11）．同一機種であっても，施設独自の画像再構成パラメータが SUV の変動を引き起こした．特に，Gaussian post ﬁlter の設定値が最も定量値に影響を与え，1 mm 大きくするごとに SUVmax が 0.2〜0.3 程度減
少した．また，Time of ﬂight (TOF) 補正や Point spreadfunction (PSF) 補正を搭載した最新の PET/CT 装置ほど，
SUVmax が高い傾向であることを明らかにした．
Boellaard らは，PET 検査がイメージングバイオマーカーとして信頼性を得るためには繰り返し性 (repeatability) とFig. 1

PET cross-calibration kit (PET F-18 X-Cal System). One batch of epoxy containing 68Ge/68Ga wasused to construct solid 68Ge/68Ga mock dose calibrator and surrogate scanner sources with identical activity concentrations

再現性 (reproducibility) が根本的な必要事項であると述べている 12）．repeatability とは，同一患者に対して複数回の異なる性能の装置，異なるソフトウエアでの画像再構成

撮像を行ったときの不確かさに関連し，test-retest repro-などの結果を同一基準で判定するために有用である 21）．

ducibility と同義である．他方，reproducibility は同一被われわれも国内の複数の PET 施設を対象に標準線源を検者に対して施設や装置を変えて撮像した場合の精度とし用いて SUV 精度の誤差を評価した．また，多機種の SUVて 定 義 で き る．Doot ら は，3 大 欧 米 メ ー カ ー（GE 社，の誤差を最小化にするために標準線源を用いて SUV の調

Siemens 社，Philips 社）の PET/CT 装置において，同じ和化を行った 23）．標準線源には 68Ge/68Ga の PET 校正用線

NEMA body phantom に 対 し て 20 回 測 定 を 行 う こ と で

源 の cross-calibration kit (PET F-18 X-Cal System) を 用

PET の repeatability を検証しており，PET の撮像条件といた．この線源は PET 装置用，ドーズキャリブレータ用

画像再構成条件をそろえると，リカバリ係数は SD で 2.5の標準線源のセットであり，同一の 68Ge/68Ga 溶液を分注〜4.8% の範囲であり，PET の repeatability は高いことをして作製しているため放射能濃度が等しい (Fig. 1)．また，示した ．臨床の評価としては，2〜3 週間以内に同一患者

米国立標準技術研究所 (NIST) とトレーサビリティが保証に 対 し て 反 復 し た FDG-PET 検 査 実 施 し，悪 性 腫 瘍 のされた絶対放射能が定まっており，18F の放射能と換算がSUV の再現性を検証した報告がある．単施設内の検討で可能である．校正証明書によると 68Ge/68Ga 線源は NIST

は 10〜18% 13），多施設間の検討では 15〜50%14）の誤差をの放射能絶対測定器によって校正の不確かさ 1.82% で値生じる可能性がある．周辺機器の精度を含めて誤差要因を付けされている．PET F-18 X-Cal System により，自施減らし，SUV の変動を最小化する必要がある．また，臨設の SUV の精度と SUV の長期変動の調査，さらに施設間床試験などで多施設の SUV を評価する場合にはファントの SUV の誤差を比較することが可能である 24, 25）．

9）

ム試験を目安とした撮像法や再構成法の標準化 (standard-

同 一 の PET F-18 X-Cal System を 用 い て PET 装 置 とization) や 調 和 化 (harmonization) が 推 奨 さ れ て お り，

ドーズキャリブレータの測定誤差を算出し，各施設の様々な取り組みが世界的になされてきた

15〜18）．欧米の核医学会の標準化に関する各種ガイドラインでは，被検者に関すること，放射性医薬品と投与方法に関すること，撮像装置の設定とデータ収集プロトコルに関すること，画像再

SUV の誤差を確認できる．各施設の SUV の誤差 (Es) は式 (2) で算出可能である 24）．
（1 E ）
Es ＝ ＋ A －1
（1 ＋ E D）(2 )構成と処理に関すること，結果の判定法に関することなど

ここで，EA は PET 装置の誤差，ED はドーズキャリブレー

の標準的な方法が記載されており，検査の方法を統一する

タの誤差である．同一の PET F-18 X-Cal System を最新ことで同一の結果が出るようにするための指標とされていPET/CT 機種が稼働している 5 施設間（千葉大学医学部附る．すなわち標準化は，ある一定の基準を設定し，得られ属病院，がん研究会有明病院，東京都健康長寿医療センた結果が基準値に一致するように正確度 (accuracy) に焦点

ター，大阪大学医学部附属病院，日本医科大学健診医療セ

12, 19, 20）．他方，欧州のグループが世ンター）で持ち回り使用した．PET 用，ドーズキャリブ界に先駆けて提唱した調和化の考え方とは，異なる施設やレータ用標準線源の測定結果から，絶対放射能に対する装置の測定結果をある柔軟な基準範囲内 lower and upper

PET 画像の定量値 (kBq/mL) の誤差およびドーズキャリブを当てた考え方である．こ

レータの測定誤差を施設ごとに算出し，式 (2) から SUV のれは結果の精度 (precision) に焦点を当てた考え方である．

誤差を確認した．5 施設の結果を Table 2 に示す．各施設

調和化は異なるメーカーの異なる性能の装置，異なる世代の臨床条件で測定した場合，SUV 精度は最大 16.36% と大limits に収まるように合わせこむ取り組みをいう

21, 22）81

医学物理 第 38 巻 第 2 号

Table 2Errors in measured standardized uptake values under clinical and optimal conditions 23）
Errors in SUV［%］

Site

解能に関しては，SPECT では検出器と放射線源との距離
で空間分解能が変化するが，PET では視野全域で空間分解能を維持できるために，部分容積効果の影響が少ない．

Clinical conditions

Optimal conditions

また，PET は解析的な減弱補正が可能であり，原理的に

−3.53
−5.19
−1.05
−12.16−16.36
−7.66

−3.53
−4.91
−0.33
−1.74
−12.97−4.70

容易であり正確である．消滅放射線の体内での減弱はその

1
2
3
4
5
Average

放射線源位置に依存しないために，各々の消滅放射線が被検体を横切る全距離と減弱係数のみで決定される．高感度，高分解能，正確な減弱補正という PET の特徴が，高い定量性を実現している．また，これらの特徴は PET の計測が同時計数法であることに起因する．以上のことかきな誤差を示し，施設間でもばらつきが認められた．次に，ら，PET では定量評価が可能であるが，SPECT では定量

両者の誤差が最小になるように，PET 装置は画像再構成

評価は困難であると認識されてきた．

条件を変更し，ドーズキャリブレータはキャリブレーショ

しかし，近年の技術進歩により SPECT の定量化が可能

ンナンバーを調整した．また，調整したキャリブレーショとなってきている．その理由として，① SPECT/CT の普ンナンバーでクロスキャリブレーションを行い，最適な校及により，より精度の高い減弱補正，散乱線補正が可能に

正係数 (CCF) を算出した．PET 画像の定量値の算出にはなった，②デジタル化された検出器の性能と機械・電子的

最適な CCF を用いた．結果的に PET 装置の SUV の誤差

安定性が改善した，③逐次近似画像再構成アルゴリズムのが 5% 以内に改善した (Table 2)．特に，68Ge/68Ga 標準線

中に物理的モデル（コリメータの開口など）を組み込むこ26）．

とが可能となった，④コンピュータ性能の飛躍的な進歩に

絶 対 放 射 能 が 既 知 の PET F-18 X-Cal System を PET と伴い，複雑なアルゴリズムを商用機に実装し，臨床利用がドーズキャリブレータで測定するだけで，簡便にそれぞれ可能となった，⑤ PET/CT の定量画像が普及するにつれの測定誤差を求めることができ，施設の SUV の測定精度て，SPECT でも同様に定量画像に対する臨床的な要求がを把握することができる．また，画像再構成条件の設定や高まった，などが挙げられる 29）．このことから，骨シンドーズキャリブレータのキャリブレーションナンバーを調チグラフィを主とした体幹部 SPECT の定量化への試みが整することで測定誤差を小さくし，SUV 精度の向上が可

欧米を中心に展開されている．Zeintl らは SPECT/CT 装源を用いたドーズキャリブレータの校正は有用である

能なことを明らかにした

23）．

PET/CT SUV の臨床利用法

4.

置を用いた 99mTc のファントム実験においては実測放射能
濃度と真値との平均誤差が 3.6%，臨床画像の膀胱内のカ
ウントと尿の実測放射能濃度の平均誤差が 1.1% と高精度

従来は悪性腫瘍の早期診断，ステージング，良悪性の鑑

な SPECT 定量が可能であったというセンセーショナルな別診断目的での SUV 利用が考えられていたが，最近ではデータを報告した．その結果，SPECT で定量値計測シス

治療効果判定や治療効果予測での利用が期待されている．

テムを備えた商用 SPECT/CT 装置が相次いで発表され，特に，悪性リンパ種を対象とした治療効果判定での有用性

PET と同様に放射能濃度値 (Bq/mL) や SUV の算出が可能は早くから報告されており，本邦でも保険適用となった．

となった (Fig. 2)．また，SUV 算出機能が搭載されていな

一般の固形腫瘍にも利用する試みが展開されており，欧米

い SPECT/CT 装 置 に お い て も，骨 SPECT/CT 画 像 か ら

では治療前後の SUV の変化率で治療効果を判定する提言

SUV の算出が可能となる汎用型ソフトウェアが開発されもみられる ．近年は，放射線治療や化学療法の治療途中

た 30）．骨 SPECT から算出した SUV は骨集積の多寡またの早期に治療効果を予想することで，無効の治療法を継続

は推移を客観的に評価することが可能となり，骨転移のイすることなく，早い段階で他の治療法に切り替えるなど治メージングバイオマーカーとしての役割が期待される．

療選択での役割で使用されている．複数の PET 検査で定Bailey らは，定量的 SPECT には cross-calibration，放射量的治療効果判定・予測を目的とした場合，PET 検査の能濃度に対する線形性，減弱補正，散乱補正，部分容積効

repeatability と reproducibility の精度を充分に把握した果・不感時間・収集中の放射能減衰への配慮，検出器応答

うえで SUV を臨床利用する必要がある．

における空間的・時間的変動に対する補正が必要事項であ3）

5.

SPECT/CT SUV の精度

PET は，SPECT と比較して，感度，空間分解能，定量ると述べている 28）．また，SPECT 定量の精度は±10% 以内を実現可能と報告しているが 28），これら必要事項の精度によって SPECT の SUV は PET 以上に定量精度の低下．感度に関しては，PET ではコリメーが懸念される．特に，各メーカーが指定している SPECT

タを用いず同時計数回路を用いて消滅放射線を測定するたの cross-calibration 方法の幾何学的条件や核種・線源形状

め大きな立体角で計測が可能となり高感度である．空間分などが異なり，cross-calibration 法の違いによる定量値の性に優れている82

27, 28）

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説を用いた定量評価の方が読影医の判定一致性が高いことが報告されている 35）．近年，骨転移に対する治療であるビスフォスフォネート，デノスマブ，223Ra 核医学治療などによる治療効果判定での利用も期待される．Umeda らは骨 SPECT から算出した SUVmean と MBV の積である TBU（閾値：SUV＞7）の治療前後の変化が，223Ra 核医学治療
Fig. 2

SUVmax of PET/CT and SPECT/CT. Sphere to
background (SBR) is 6の治療効果を反映していることを報告した 7）．さらに，腫瘍以外の整形領域でも SUV の利用が検討されている．顎関 節 症 36），仙 腸 関 節 障 害 37），骨 端 板（成 長 速 度 と の 対変動が指摘されている 31）．現在，SPECT 定量の CCF の算

応）38），病的骨折のリスク評価 39）に対する SUV の臨床的出法には，SPECT 収集と planar 収集との 2 種類が提案さ有用性が報告されている．

れている．しかし，これらの方法は収集条件，線源サイズ
や形状（点線源，disk 線源，円柱ファントム），幾何学的

7.

おわりに

条件などが異なっている．本邦の骨 SPECT 定量の cross-

本稿では PET/CT と SPECT/CT の SUV の精度と臨床利

calibration においても，校正用線源として 99mTc 点線源な用について概説した．PET/CT の SUV は PET 装置固有の

らびに 99mTc disk 線源を自作したもの，NIST にトレーサ

高い定量性というメリットと定量 PET に関する世界でのブルな Co 標準点線源を使用した計 3 種類が提案されてい多くの取り組みにより成熟した印象があるが，SPECT/る．Anizan らは線源サイズが大きいほど位置依存性が小CT の SUV は精度検証を含めこれからの技術である．近さく CCF への影響は少ないとしている．宮司らは，校年，PET/CT や SPECT/CT における SUV の臨床的意義に

57

32）

正用線源の種類により CCF の精度が異なり， Co 標準点

関して本邦からも報告されているが，その SUV の再現性線源を用いた CCF の算出が最も安定していることを報告や精度に関する検証がほとんど実施されていないのが実情．よって，測定環境を常に一定して， Co 標準点である．今後，核医学検査において医学物理士，診療放射線源を用いることで位置依存性や容器の形状の違いといっ線技師が SUV の精度管理を担い，SUV に関する臨床的有た不確かさの因子を取り除き，長期的に安定した cross-

用性のエビデンスがさらに蓄積されることを期待する．

57

した

31）

57

calibration を実施できる．自施設で採用している crosscalibration 法による SUV の精度を把握し，不確かさを最小限に抑える工夫が必要である．
われわれは国内の複数の SPECT 施設を対象に同一機種の SPECT/CT 装 置（SIEMENS 社 製 の Symbia Intevo）
を用いた場合の定量値の repeatability と reproducibility
を 評 価 し た 33）．6 施 設 を 対 象 と し て，フ ァ ン ト ム は
100 kBq/mL の 99mTc 水溶液を満たした同一の円柱ファン
トムを使用した．施設内の変動係数は 1%，施設間でも 4%と高い再現性を示した．各施設の誤差率は 5 施設で±5%以内であった．残り 1 施設では 8% と高い値を示しが，これはドーズキャリブレータの精度の影響であった．よって，SPECT/CT の定量値も周辺機器の精度を担保することで，高い再現性と定量性が得られることが示唆された．
6.

SPECT/CT SUV の臨床利用法

骨 SPECT/CT 検査の SUV は，従来の集積に応じた定性的な診断に加え，客観的・定量的な情報も併せ持った診断を実現する．Kuji らは，前立腺癌患者の骨転移診断に対する SPECT SUV の有用性を報告した 34）．SUVmax の値は胸椎 (7.58±2.42)，腰椎 (8.12±12.24)，変性 (16.73±6.74)，
骨転移 (40.90±33.46) であった．また，SUV の算出は一時的な値を算出するだけでなく，病変の経時変化を捉えるのに有用である．治療効果判定では定性評価よりも SUV

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著者紹介
三輪 建太（みわ・けんた）（現職名）国際医療福祉大学（講師）（専門分野）核医学，PET/CT, 小動物イメージング．
現職場では核医学，放射線関係法規などを講義している．

84

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Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 85–88 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

解説〈第 112 回医学物理学会学術大会特集〉
シンポジウム②『核医学分野における医学物理―明日からの機能検査―』

PET/CT を用いた放射線治療計画
花岡宏平 *1, 2，奥村雅彦 3，門前一2

1

近畿大学高度先端総合医療センター PET 分子イメージング部

2

近畿大学大学院医学研究科

3

近畿大学医学部附属病院中央放射線部

PET/CT Simulation for Radiation Therapy Planning
Kohei HANAOKA*1, 2, Masahiko OKUMURA3, Hajime MONZEN2
1

Institute of Advanced Clinical Medicine, Division of Positron Emission Tomography, Kindai University

2

Department of Medical Physics, Graduate School of Medical Science, Kindai University

3

Department of Radiology, Kindai University Hospital

18F-FDG PET/CT has an important role in radiation therapy planning. FDG PET/CT parameters such as standard uptake value
and metabolic tumor volume provide important prognostic and predictive information. Importantly, FDG PET/CT for radiation
planning has added biological information in deﬁning the gross tumor volume (GTV) as well as involved nodal disease. Several
studies have shown that PET has an impact on radiation therapy planning in an important proportion of patients.
On the other hands, FDG PET/CT for radiation therapy planning has several limitations. First of all, the method to determine
the optimal threshold of FDG PET/CT images that generates the best volumetric match to GTV is not established. The size of the
GTV derived from FDG accumulation changes signiﬁcantly depending on the threshold value, the threshold value can affect theclinical target delineation. Secondly, FDG is not a cancer-speciﬁc agent, and false positive ﬁndings in benign diseases have been reported. PET/CT simulation for radiation therapy planning requires cooperation of other professions and sufﬁcient physical assessment.
Keywords: PET, PET/CT, FDG, BTV

1.

はじめに

定量検査などの目的で使用されてきた．2002 年に FDG を用いた PET 検査が保険適用されたことにより，FDG によ

2［18F］ﬂuoro-2-deoxy-D-glucose (FDG) を用いた Posi-

る腫瘍 PET を行う施設が増加した．2005 年からは薬剤

tron Emission Tomography/Computed Tomography

メーカによる FDG の供給が開始され，サイクロトロンを(PET/CT) 検査は，全身を一度に検査することが可能であ

有していない施設でも FDG PET 検査が可能となった．

る．病変の広がりを正確に把握することができるため，悪FDG はグルコーストランスポータにより細胞内に取り性腫瘍の診療において不可欠なものになってきている．ま込まれ，へキソキナーゼによりリン酸化される．リン酸化

た，最近になって PET 検査で得られる腫瘍の活動性などされたブドウ糖は解糖系を進み，最終的に水と二酸化炭素の生化学的な機能情報を，放射線治療計画に応用する様々に分解されるのに対し，FDG はリン酸化された後は代謝な研究が進められており，既にいくつかの施設では臨床利されず，細胞内に蓄積する．ここで FDG の集積率は各組用が行われている．本稿では放射線治療計画における，織のグルコーストランスポータの活性度に依存し 1），多く

PET/CT の有用性や注意すべき点について述べる．

の腫瘍でその活性度は正常組織と比較して高いことから，

2.

FDG PET/CT 検査

FDG PET 検査にて腫瘍の検索が可能となる．
しかし，FDG PET で集積している部分すべてが腫瘍でPET 装置は，核種の崩壊に伴い放出される陽電子が，はない．FDG PET では生理的集積の存在をしっかりと把周囲の電子と結合し消滅する際に同時に正反対方向に放出

握しておく必要がある．生理的集積には大きく分けて 2 種

される 2 本の消滅 X 線を同時計数するという原理によるも類あり，臓器への集積と排泄による集積に分けられる．臓のである．PET 検査に用いられるポジトロン放出核種は器への生理的集積が認められるのは脳，扁桃，心臓，筋肉，

一般的に半減期が短いため，従来 PET 検査は医療用サイ

乳房，肝臓，子宮，卵巣，胃，大腸，精巣などが知られてクロトロンを有する研究機関など，限られた施設で脳血流いる 2）．また排泄に関連した生理的集積としては唾液腺，* 近畿大学高度先端総合医療センター PET 分子イメージング部［〒589–8511 大阪府大阪狭山市大野東 377–2］

Division of Positron Emission Tomography, Institute of Advanced Clinical Medicine, Kindai University, 377–2 Ohno-higashi,
Osakasayama, Osaka 598–8511, Japan
E-mail: h@naoka.name85医学物理 第 38 巻 第 2 号

Fig. 1

PET/CT シミュレーション実施時の PET 検査室内
寝台には照射時と同様の天板を使用し，天井や壁に備え付けられたレーザポインタを用いる．

腎臓，尿管，膀胱などが挙げられる．さらに，炎症部位でおよび画像表示方法により腫瘍のサイズが異なって見える

はマクロファージなどが解糖系をエネルギーとしているたことがある．放射線治療計画に PET 画像を使用する場合

3）
, 4）

．そのため，放射線治は正確な集積範囲を示すための画像表示方法に基準が必要

療の効果判定として FDG PET を行う場合，残存病変と照で あ る．そ こ で 我 々 は PET の 性 能 評 価 に 用 い ら れ る射による炎症の鑑別が困難な場合が存在する．PET 検査

NEMA body ファントムを用いて異なる球体ファントムがでは装置性能に関連する物理的因子だけでなく，被験者に真のサイズを示す画像の閾値を算出した 6）．さらに，臨床関連する生理学的因子，薬剤に関連する生化学的因子など

例を元に PET 画像の表示方法を検討した結果，腫瘍のを考慮する必要がある 5）．

Standardized uptake value (SUV) の最大値に対する一定

め，FDG が集積することがある

3.

FDG PET/CT シミュレーションの閾値を用いることで，再現性のある腫瘍範囲設定方法を適用している 7）(Fig. 2)．Matsuura らは FDG PET/CT を

PET/CT を用いた治療計画は，放射線治療実施時と同じ用いて放射線治療計画を行った群と，CT シミュレーショ

カーボン製のフラット天板上で実施され，頭頸部シェルなンを用いた群の放射線治療成績を後ろ向きに解析し，局所

どに代表される固定具を装着した状態で PET/CT 検査が実制御率ならびに生存率の点で PET/CT シミュレーションが施される (Fig. 1)．ポジショニングや，仮のアイソセンタ

有用であると報告している 8）．しかし腫瘍内部の FDG 濃のマーキングには PET 検査室内に設置されたレーザポイ

度が段階的に変化している場合や周囲に腫瘍以外の高集積ンタを利用する．また，PET/CT 装置を治療計画に利用す部位が存在する症例では，閾値を変化させただけでは腫瘍

るうえでは，CT 値の精度や画像の幾何学的な精度およびの形状が表現できない．最終的には，CT 画像を参照して水平度などの項目に対して定期的に品質管理を行う必要が微調整をすることとなる．PET/CT シミュレーションである．

は，使用する放射性医薬品や PET 画像の特性を理解した症例によっては，造影剤を併用した PET/CT シミュレー
ションを行うことがある．PET 画像の減弱補正には主にCT が用いられているが，大血管付近などの造影剤による

うえで PET 画像を治療計画に利用することが重要である．
4.

PET/CT シミュレーションの問題点と注意点

CT 値の変動が大きい部位では，PET 画像への影響は少な

PET/CT シミュレーションを行ううえでいくつかの問題

くない．造影 CT の前に，PET 画像の減弱補正を目的とし点がある．まず本邦における FDG PET/CT 検査の保険適た単純 CT を組み込むプロトコルを使用することで PET 画

応は，悪性腫瘍の場合，他の診断，画像診断により診断が像の正確な減弱補正が可能となる．

確定できない患者となっている．一方で，一般的に放射線PET 画像は，陽電子放出核種の飛程などに代表される治療計画を行う時点では，既にステージングが終了してい幾何学的因子の影響を受けており，CT や MRI の画像と比る．関連科との連携を密にし，適切に検査のスケジューリ

較して分解能に乏しい．その結果，撮像装置や再構成方法，

ングをすることが重要である．

86

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説

Fig. 2肺癌に対して放射線治療を行う症例の FDG PET/CT 画像
左肺尖部の腫瘍に対して FDG の集積があり，骨浸潤も認められた．大きく設定した楕円球型の関心領域の内部の実線が，閾値を元にして描出された FDG の集積範囲であり，治療計画時の参考にされる．

Fig. 3

固定具に含まれる金属が PET 画像に与える影響について
CT 画像上で生じた金属アーチファクトが PET 画像の減弱補正に用いられることで，PET 画像にも同部分に集積率の変化が確認された．

シミュレーション当日の注意点としては，FDG 投与後

PET/CT において CT を減弱補正に使用する際は，CT 画像の患者自身が線源となっていることに留意すべきである．

から得られる CT 値を直接用いるのではなく，PET で計測

患者の安全を確保しつつ距離をとり，固定具の作成や検査する消滅放射線の 511 keV に対する減弱係数に変換し，そ説明などは投与前に行うなどの工夫が必要である．また，の後 PET 画像のマトリクスサイズに変換，分解能を調整

PET/CT では CT におけるアーチファクトがそのまま PET

して減弱マップを作成することが挙げられる．そのため固の減弱補正に用いられ，予期せぬ擬陽性像をもたらすこと

定具由来のアーチファクトは腫瘍に近接していない限り，に注意すべきである 9）．腫瘍周辺に義歯やペースメーカを描出される腫瘍の大きさに影響を及ぼすことは少ないと考確認した際には，減弱補正を施していない PET 画像を作えられるが，腫瘍内の線量強度を変化させる症例では考慮成し，定性的に分布の違いを比較することが重要である．

が必要であり，前述の通り線量分布には影響を及ぼすこと

また，放射線治療計画に用いる固定具の一部では金属が用から固定具に関しても細心の注意を払うべきである．

いられていることがある．Monzen らは固定具に由来する

一般的な FDG PET 検査の撮像範囲には一定の基準はあCT 画像上の金属アーチファクトが，放射線治療計画や線るものの，施設により様々である．脳は FDG の生理的集量分布に与える誤差に注目し，吸収の少ない固定具の開発

積部位であり脳腫瘍の診断が困難であることが多いため，を行った 10）, 11）．Fig. 3 に固定具の違いによる PET 画像の撮像範囲の上限に頭頂を含めないこともある．一方で，頭変化を示す．CT 画像上の金属アーチファクトに沿って頸部の放射線治療計画に PET を用いる場合，頭頂骨まで

PET 画像に変化が現れていることがわかる．一方で PET十分に撮像範囲に含めることが重要である．治療装置に搭

画像のカウントの変化率は 3% 以内であった．この理由は，載された EPID (electronic portal imaging device) などで87

医学物理 第 38 巻 第 2 号得られるポータル画像と，治療計画 CT から構成される
DRR (digitally reconstructed radiography) を照合して視覚的に評価する場合，頭頂骨が体軸方向の重要なランドマークとなる．また，眼球などのリスク臓器を避けるため，寝台を回転させて対軸に対して任意の角度から照射（ノンコプラナー照射）をする場合は，頭頂まで線量計算の対象になる．そのため頭頸部の放射線治療計画では頭頂骨を撮影範囲に含める必要がある．またスライス厚については，
PET の分解能に応じて，4 mm 程度で診断画像を提供している施設が多い．しかし放射線治療計画に PET/CT を提出する場合は，コンツール，DRR を考慮すると，さらに細かいスライス厚で出力すべきである．
5.

Biological Target Volume

2000 年頃より腫瘍体積に対して，機能画像を用いた新たな概念が提唱されはじめた 12）．biological target volume(BTV) は腫瘍体積のうち，PET や functional MRI などで捉えられた，腫瘍増殖が盛んな領域，低酸素領域などを指すものである．形態画像のみではわからなかった腫瘍内の放射線抵抗性領域を治療計画に反映させることで，高い治療効果を期待するものである．既に 61Cu-ATSM を用いた
低酸素イメージング PET 画像を元に，腫瘍内の強度変調照射に関する臨床報告がなされている 13）．さらに Tachibana らは 18F-ﬂuoromisonidazole を用いた低酸素イメージン
グ PET 画像の集積率と放射線治療の予後に関連があると
報 告 し て い る 14）．ま た 放 射 腺 治 療 前 の FDG PET/CT シ
ミュレーションに加え，治療中に FDG PET/CT 検査を複数回行い，腫 瘍の縮 小に併 せてプランを変 更していく
Adaptive radiotherapy としての試みも報告されている 15）．
6.

ま

と

め

現在のところ本邦では PET/CT を放射線治療計画に用いている施設は少なく，その認知度も十分ではない．しかし今後も新たなトレーサの開発や，より高感度高分解能のPET 装置が開発され普及することが期待されている．放射線治療が個別化医療に向かうなかで PET/CT は疾患ごとだけでなく，患者個々の機能情報を正確に把握し高精度放射線治療に付加する役割を担っていくと考える．
謝辞
本稿の一部は，平成 29–31 年度科学研究費補助金

基盤

研究 (C) 課題番号 17K09071 の支援を受けている．
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683, 20114） Kubota R, Yamada S, Kubota K, et al.: Intratumoral distribution of ﬂuorine-18-ﬂuorodeoxyglucose in vivo: Highaccumulation in macrophages and granulation tissues
studied by microautoradiography. J. Nucl. Med. 33: 1972–
1980, 1992
5） Hanaoka K, Hosono M, Shimono T, et al.: Decreased
brain FDG uptake in patients with extensive non-Hodgkinʼs lymphoma lesions. Ann. Nucl. Med. 24: 707–711,
20106） Okubo M, Nishimura Y, Nakamatsu K, et al.: Static andmoving phantom studies for radiation treatment planningin a positron emission tomography and computed tomography (PET/CT) system. Ann. Nucl. Med. 22: 579–586,
20087） Okubo M, Nishimura Y, Nakamatsu K, et al.: Radiation
treatment planning using positron emission and computed tomography for lung and pharyngeal cancers: A multiple-threshold method for [(18)F]ﬂuoro-2-deoxyglucose activity. Int. J. Rad. Oncol. Biol. Phys. 77: 350–356, 2010
8） Matsuura T, Nishimura Y, Nakamatsu K, et al.: Clinicaloutcomes of IMRT planned with or without PET/CT simulation for patients with pharyngeal cancers. Int. J. Clin.
Oncol. 22: 52–58, 20179） Kamel EM, Burger C, Buck A, et al.: Impact of metallic
dental implants on CT-based attenuation correction in a
combined PET/CT scanner. Eur. Radiol. 13: 724–728,
200310） Monzen H, Kubo K, Tamura M, et al.: Development of anovel low-radiation-absorbent lok-bar to reduce X-ray
scattering and absorption in RapidArc® treatment planning and dose delivery. J. Appl. Clin. Med. Phys. 18: 44–
51, 2017
11） Hirata M, Monzen H, Tamura M, et al.: Impact of the
Lok-bar for High-precision Radiotherapy with Tomotherapy. Anticancer Res. 38: 2733–2738, 201812） Ling CC, Humm J, Larson S, et al.: Towards multidimensional radiotherapy (MD-CRT): Biological imaging and biological conformality. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 47:
551–560, 2000
13） Korreman SS, Ulrich S, Bowen S, et al.: Feasibility ofdose painting using volumetric modulated arc optimization and delivery. Acta. Oncol. 49: 964–971, 201014） Tachibana I, Nishimura Y, Hanaoka K, et al.: Tumor hypoxia detected by (18)F-ﬂuoromisonidazole positron emission tomography (FMISO PET) as a prognostic indicatorof radiotherapy (RT). Anticancer Res. 38: 1775–1781,
201815） Berwouts D, Olteanu LA, Duprez F, et al.: Three-phase
adaptive dose-painting-by-numbers for head-and-neckcancer: Initial results of the phase I clinical trial. Radiother. Oncol. 107: 310–316, 2013

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 89–92 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

解説〈第 112 回日本医学物理学会学術大会特集〉
海外セッション『アジア各国における医学物理学・医学物理士の現状』

Medical Physics Education and Clinical Training in Thailand
Anchali KRISANACHINDA*
Department of Radiology, Faculty of Medicine, Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand

Medical Physics education and clinical training should be available at the university with the attachment in clinical practice at
department of radiology. The curriculum should cover physics in all three specialties of radiation oncology, diagnostic radiology andnuclear medicine. Anatomy and physiology for medical physicist, Radiation physics, Radiation dosimetry, Radiation Biology andRadiation Protection should be core subjects. Selected subjects, Medical Physics Seminar, Research Methodology and thesis are included in the curriculum.
Keywords: medical physics, curriculum, education, clinical training, clinically qualiﬁed medical physicist

1.

Mechanics, Classical Mechanics, Solid States Physics,

Introduction

Modern Physics and Relativity, Thermodynamics, Sta-

Medical physics is a branch of applied physics which

tistical Physics, Signal Processing, Physics of ﬂuid andthe medical physics profession has been classiﬁed bygases, Optics, and Computer programming. The aca-1)

the International Labor Organization (ILO) in 2011 .

demic education program in medical physics provides

Medical physics covers a wide range of applications inthe student the basic knowledge on a career in the regu-

multiple areas. The role and responsibility of the medi-

latory, metrology, research and development or innova-

cal physicist has been summarized by the Internationaltion through research. A medical physics academic pro-

Organization for Medical Physics (IOMP) in a clinicalgram structure consists of Anatomy and Physiology

environment, mainly in the ﬁeld related to the use of

applied to Medical Physics, Radiation Physics, Radia-

ionizing radiation and providing the academic educa-tion Dosimetry, Radiation Protection, Radiation Biolo-tion and clinical training of the medical physicists. The

gy, Professional and Scientiﬁc Development, Medical

International Basic Safety Standards (BSS) deﬁnes a

Imaging Fundamental, Physics of Nuclear Medicine,

medical physicist as a health professional with special-

Physics of Diagnostic and Interventional Radiology,

ist education and training in the concepts and tech-Physics of Radiation Oncology, Advance subjects, Re-niques of applying sciences in medicine and competence

search Methodology and Research Project. Further post

to practice in one or more of specialties of medical phys-

graduate studies would be necessary to pursue for aca-

ics. Specialized education, clinical training and compe-

demic career in medical physics. The education program

tencies are required for the clinically qualiﬁed medical

mostly runs by a university hospital capable of award-

2)

physicist . The recognition of medical physicists re-ing M.Sc. and Ph.D. post graduate degree to remain

mains a challenge3).

sustainable by offering academic career development2.

Education and clinical trainingof medical physicist

pathways. Furthermore, it should be ensure the proper
access to equipment for clinical practice in medical
physics. The clinical radiation oncology, radiology, andThe undergraduate degree for medical physicist

nuclear medicine services should be equipped with atshould be in physics or an equivalent relevant physicalleast the basic resources required to commence a medi-

or engineering science. The undergraduates should

cal physics clinical training program. Radiation oncolo-

study mathematics which includes Applied Linear Alge-gy services should have: a teletherapy unit, a treatment

bra, Advanced Calculus, Complex Variables, Differen-planning system, a conventional and/or computed to-tial Equations, and Numerical Methods. The following

mography simulator, dosimetry equipment including aphysics topics should be covered such as, Electricity andwater phantom, brachytherapy and medical imaging

Magnetism, Atomic Physics/ Nuclear Physics, Quantum

services. Radiology services should have general X-ray* E-mail: anchali.kris@gmail.com
89

医学物理 第 38 巻 第 2 号

units, ﬂuoroscopy units, CT, mammography units, den-work of core and selected subjects, clinical practicum,

tal units, ultrasound units, dual energy X-ray absorpti-

seminars, and research. Total credit hour is about 40.

ometry (DEXA) unit, thermoluminescent dosimetry

One program offers international education and train-(TLD) or OSLD, and a magnetic resonance imaging

ing of medical physics for ASEAN students such as Vi-(MRI) unit. Nuclear Medicine services should have aetnamese, Myanmar, Lao and Indonesian, lacking such

SPECT or SPECT/CT system, dose calibrators, probes

the program in their home countries. There are moreand counters, phantoms and calibration sources, survey

than 400 graduates from these ﬁve programs as shown

meters and contamination probes, nuclear medicine

in Table 1. A doctoral program in Medical Physics has

therapy services, PET/CT system. Medical physics grad-been started since 2016 at Chulalongkorn University.

uated students should be arranged with radiation safe-

The program consists of one year course work, qualify-

ty and protection and radiation personnel monitors. Re-

ing examination. After passing the examination, thesearch and education ethics, patient confidentiality

student could submit research proposal to the depart-issues should be clariﬁed. Register with medical physics

mental research committee and the Institutional Re-

society is recommended. Internet connectivity and ac-

view Board of Faculty of Medicine. In 2019, there willcess to computer workstation with basic software is nec-

be 6 medical physics education programs in Thailand.

essary. Library access with electronic journals, reports

The clinical training of medical physics in radiation on-

and publications from medical physics international or-

cology4), diagnostic radiology5) and nuclear medicine6)

ganizations must be available.

started in 2006, 2009 and 2011 respectively using the3.

Medical physics in Thailand

IAEA curriculum for training and assessment. The objective of the clinical training program is to produce an

Medical Physics had been established in radiotherapy

independent medical physicist who can work unsuper-in Thailand since 1959 at Siriraj Hospital, Mahidol Uni-

vised within multidisciplinary team of high professionalversity. As the technology of medical physics has devel-

standard. Thai Medical Physicist Society established in

oped rapidly, there are needs for medical physicists in

2002, in cooperation with several university hospitals

several centers in Thailand. The education and training

proposed to IAEA for the pilot clinical training of medi-of medical physicist, started in 1972, increased from one

cal physicist in radiation oncology. In 2007, the national

to ﬁve programs in 2014. All programs enroll only fullworkshop was arranged to guide clinical supervisors,

time students with the period of two years for course

mentors and residents on the program management, el-Table 1

Medical physics education programs in ThailandYearestablished

Degree obtained

Total number ofgraduations

1972

M.Sc. (Medical Physics)

150 (2018)

Medical Physics
Department of Radiology, Faculty ofRadiological Sciences Medicine Siriraj Hospital, Mahidol(1990–2017)
University

2018
1990

M.Sc. (Medical Physics)
M.Sc. (Radiological
Sciences)117 (2018)3.

Medical Physics

Department of Radiology, Faculty of
Medicine, Chiang Mai University

2001

M.Sc. (Medical Physics)

54 (2018)

4.

Medical Physics
Medical Imaging

Department of Radiology, Faculty of
Medicine Chulalongkorn University

2016
2018
2002

Ph.D. (Medical Physics)
M.Sc. (Medical Physics)
M.Sc. (Medical Imaging)70 (2018)

5.

Medical Physics

Department of Radiological Technology,
Faculty of Allied Health Sciences, Naresuan
University

2014

M.Sc. (Medical Physics)

4 (2018)

6.

Medical Physics

Faculty of Medicine and Public Health.
HRH Princess Chulabhon College of Medical
Science, Chulabhon Royal Academy

2019

M.Sc. (Medical Physics)

10 (2021)

No.

Program1.

Medical Physics

2.

90

Institution
School of Medical Physics, Department ofRadiology, Faculty of Medicine Ramathibodi
Hospital Mahidol UniversityJpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説

ements for the clinical training program. The IAEA Ex-

pleted their clinical training in 2009, 2012 and 2013 re-perts introduced documents to assist in implementing

spectively with Certiﬁcation presented at the annual

clinical training such as

scientiﬁc meeting of Thai Medical Physicist Society.

•Handbook for residents

4.

•Handbook for clinical supervisor

Clinically qualiﬁed medical physicist
in Thailand•A guide on Modules and Sub-Modules related to essential elements of role and responsibility of ROMPOn February 24–26, 2016, Thai Medical Physicist So-•A guide to the assessment of competency in sub

ciety with Chulalongkorn University organized a meet-

modules

ing to pilot IAEA e-learning for medical physics special-

The assessment consists of several components such as

izing in diagnostic radiology ( DRMP ) , radiation•Competencies for each sub modules

oncology (ROMP) and nuclear medicine (NMMP). About•Clinical work assessed by observing the routine clin-

50 Residents, Clinical Supervisors, Mentors and IAEA

ical task

Experts participated this meeting (Table 3). The pur-•Module-focusedpose of the meeting was to demonstrate IAEA Moodle•Commissioning focused

platform on AMPLE (Advanced Medical Physics Learn-•Portfolio

ing Environment) to support education and clinical•Assignment

training of medical physicists in Thailand and neigh-•Oral examinationbors and plan for activities in 2016–2018. AMPLE pro-

•Practical examination

vides a means of electronically tracking the progress of•Logbook

residents through the clinical training modules and as-

Research, development and teaching are also includ-sociated competencies, allows communication between

ed for resident to cover the experience and knowledge

residents, supervisors and coordinators, provides a cen-on research methodology and the study on patient data

tral resource for electronic learning materials.

with critical thinking and conﬁdentiality.

As the clinical training guide is under electronic

Document for clinical training of medical physicists
5)

learning, the remote clinical supervisors are available

specializing in diagnostic radiology and nuclear medi-in Asian regions. There were one Vietnamese, two My-

cine6) were available in 2009 and 2010 respectively.

anmar and one Nepalese residents trained at their de-

There were 12 residents enroll ROMP in 2007, 6 resi-

partment under Thai Clinical Supervisors. Final assess-dents enroll DRMP in 2010, and 12 enroll NMMP in

ment was arranged in July–August 2018 at centers in2011 (Table 2). 10 ROMP, 4 DRMP and 9 NMMP com-

Bangkok for 15 ROMP 5 DRMP and 4 NMMP. Three
IAEA Experts were assigned as the external examiners

Table 2Clinical training for medical physicists in Thailand

Year of enrolment
No. Residents
Year completed
Graduates

ROMP

DRMP

NMMP

2007
12
2009
10

2010
6
2012
4

2011
12
2014
9

for each subspecialty. The written examinations are locally organized for 24 residents at Faculty of Medicine
Chulalongkorn University, while the oral and practicalexaminations are leaded by IAEA Experts in Bangkok.
All residents had the opportunity to present orally andelectronically poster on their research works at the Annual Meeting of the professional society, regional socie-

Table 3
Program
ROMP
DRMP
NMMP
Total

Applications for AMPLE in Thailand (2016)

Residents

Hospital

Supervisors

Hospital

19

9

10

4

7

5

4

2

4

2

3

2

(17 THA 1 MYA 1VIE)(THA)(1 MYA 1 NEP 2 THA)
30

17

91

医学物理 第 38 巻 第 2 号

ty and local society such as Asia Oceania Congress of
Medical Physics (AOCMP), South-East Asian Congressof Medical Physics (SEACOMP), Japanese Society of
Medical Physics (JSMP), and Thai Medical Physicist
Society (TMPS). Those who successfully complete suchthe program with formal assessment will be a clinicallyqualiﬁed medical physicist.
5.

Conclusion

Medical Physics education and clinical training could
improve the quality of health care and patient safety inareas related to radiation medicine through the deliveryof medical physics services. Clinically qualiﬁed medical
physicists are increasing in all subspecialties. The major roles are in the university hospital, cancer centerswith proper facilities, regional hospital and private hospitals with international standards.

Author ProﬁleAnchali Krisanachinda

Position: Chairperson, M.Sc., Ph.D. in Medical Physics Program, Faculty of Medicine Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand
Field: Medical Physics, Nuclear Medicine
Biography: Anchali Krisanachinda received B.Sc. (Hons) inPhysics, Chulalongkorn University. Bangkok, Thailand. M.Sc.in
Radiation Physics, Middlesex Hospital Medical School, University of London, UK. Ph.D. in Medical Radiation Physics, University of Health Science, North Chicago, Illinois, USA. She is currently working as Associate Professor in Radiology at Faculty of
Medicine Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand

92

References
1) Smith PHS, Nusslin F: Beneﬁts to medical physics fromthe recent inclusion of medical physicists in the international classiﬁcation of standard occupations (ISCO-08).
Med. Phys. Int. 10–14, 2013
2) International Atomic Energy Agency: Role and responsibility and education and training requirement for clinically qualiﬁed medical physicists. Human Health Series No.
25. 2013, IAEA, Vienna
3) Meghzifene A: Call for recognition of medical physics profession. Lancet 377: 1–2, 2011
4) International Atomic Energy Agency: Clinical training of
medical physicists specializing in radiation oncology.
Training Course Series No. 37. 2009, IAEA, Vienna
5) International Atomic Energy Agency: Clinical training of
medical physicists specializing in diagnostic radiology.
Training Course Series No. 47. 2010, IAEA, Vienna
6) International Atomic Energy Agency: Clinical training of
medical physicists specializing in nuclear medicine.
Training Course Series No. 50. 2011, IAEA, Vienna

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 93–95 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

解説〈第 112 回日本医学物理学会学術大会特集〉
海外セッション『アジア各国における医学物理学・医学物理士の現状』

Medical Physics in Palestine: A Hope for Better Prospective
Hussein ALMASRI*
Medical Imaging Department, Faculty of Health Professions, Al-Quds University, Palestine

Keywords: medical physics, developing countries, education, training

1.

Introduction

Palestine is a country in the Middle East compromising the West Bank (including East Jerusalem) and theGaza Strip which are occupied and under the control ofIsrael as shown in Fig. l. The Israeli occupation of Palestine and the resulting political conditions make it difﬁcult to objectively assess the situation of medical physics and many other related ﬁelds in Palestine. Medical
physics is one of the main themes that is required to
improve healthcare in Palestine. As a member of Middle
East Federation of Medical Physics (MEFOMP) established in 2009, Palestine made great efforts to organize

Fig. 1
ent7)

Palestinian loss of land between 1947 until pres-its regional medical physics society under the umbrella

to get a permission beforehand, Augusta Victoria is theof International Organization for Medical Physics

only hospital offering radiation therapy services for all(IOMP) to further enhance and improve the status ofPalestinian People in the West bank and Gaza. The ra-

medical physics across the Globe. In recent years, thediotherapy division located at the Augusta Victoria hos-International Organization for Medical Physics (IOMP)

pital has a CT simulator along with two LINACs. Firstis providing assistance to developing part of the worldis Varian Trilogy, Varian Medical Systems, California,–

on a country by country basis1 6). Due to political rea-

USA, capable of producing 6 and 15 MeV X-ray beams,

sons, Palestine faces many obstacles to increase the lev-and 4, 6, 9, 12, 16, 20 MeV electron beams. The other LI-

el of medical physics knowledge such as building the re-

NAC is Primus, Siemens Inc., USA, capable of producing

quired infrastructures, acquiring the required

6 and 15 MeV X-ray beams, while electron beams areequipment, and upgrading of qualiﬁed professionals in

not commissioned and therefore not utilized for electron

order to develop education, training programs, and na-

therapy. Since it is the only radiotherapy division serv-

tional policies for providing an acceptable patient careing Palestinians, the four medical physicists along withwithin ﬁnancial limits and boundaries.

11 radiotherapy technologists work together to carry out

2.

Unit for radiation oncology in Palestine

Qualified medical physicists in Palestine are rare.
There are only four practicing medical physicists in Palestine, three of them are females. Additionally, there areabout seven academics who studied radiography thenhuge patient load. The Augusta Victoria radiotherapy
division handles about 110 patients daily. Table 1 shows
Palestinian medical physics and medical imaging facilities across the country.
3.

Importance of education and training

made postgraduate studies in medical physics. Although

It is unfortunate to note that most developing coun-located in East Jerusalem, difﬁcult to reach, with a needtries still rely on developed countries to provide educa-* Medical Imaging Department, Faculty of Health Professions, Al-Quds University, P.O. Box 20002, Abu Dies, Palestine
E-mail: halmasri81@staff.alquds.edu

93医学物理 第 38 巻 第 2 号

Table 1cilities

Palestinian medical physics and medical imaging faItem

Count

Hospitals and medical centers
210
Radiologic Technologists (RTs)774
Medical physicists
11＝4 (Practice)＋7 (Academic)
Radiotherapy dept
1 (East Jerusalem)
Nuclear Medicine
3
MRI
11
CT
33
Plain X-ray machines
146
Bone absorptiometry DXA
7
Dental radiography＋CT
130
Mammography
30
Cath Lab
10
Fluoroscopy
31

should be carefully considered by the developing country involved and accepted after assessing their needs.
The donation program offered by IOMP for usedequipment in developing countries is a good example ofcollaboration with many developing countries. Usually,
donating parties make tax deductions from donations to
the developing world and also to clear space occupied byunemployed equipment in the developed country.
5.

Main concerns

The main concern about international organizations
is that they only cooperate with governmental organizations in developing countries. They do not acknowledge
qualiﬁed medical physicists or academics working intion and training programs whereas parts of the needed

non-governmental bodies in the same manner. Addi-

equipment are provided through international donation

tionally, an important issue is that the decision-makers

programs of used equipment, such as the one run by thein some developing countries have limited knowledge on

IOMP. The technological aspect of medical physics de-medical physics and lack the deep understanding of in-velopment is not uniform across Palestine as well as

ternational medical physics requirements and stand-within other Middle East developing countries. There isards. Some of them have no idea about the require-a wide difference between quality assurance and cost-ments and needs for establishing medical imaging

beneﬁt goals for developed countries in medical physics

facilities and specialized radiation oncology centers. It

practice as compared to developing countries, in which

was reported in many cases that some sponsored pro-the main goal is the availability of healthcare standards

jects were not managed appropriately. The medical

and initial installation of new technologies. There arephysics organizations in developing countries shouldsome challenges facing the development of medical

consult the national medical physics societies and ask

physics in Palestine, including: 1) Encouraging univer-for their guidance. Moreover, many projects have comesities to open departments of medical physics, 2) En-

to an end due to unsuccessful running and administra-

couraging young graduates from scientiﬁc departmentstion. Such projects did not achieve their goals and ulti-

to join medical physics departments, 3) Encouraging

mately fail. In order to have successful collaboration

governments to support the local medical physics socie-

programs, the full support of decision-makers and theties, and 4) Raising medical physics awareness in thenational medical physics association is required.

community.
4.

Role of international organizations

6.

Conclusion

It is important to develop a long-term policy that

The main international organizations responsible forachieves the objectives of medical physics support insupporting and spreading the knowledge on medical

healthcare institutions. Related obstacles for making

physics and its conditions worldwide are:such policy include having an adequate budget fora.

Governmental (e.g.: IAEA)

training support and equipment installations. In devel-b.

Non-governmental (e.g.: IOMP)

oping countries, the initial concern is having medical

International organizations should be realistic in

physics support in clinical practice. This can be provid-

knowing the best way to help and support developing

ed in forms of lectures and support. The role of scientiﬁccountries, at which the conditions of medical physics

societies and non-governmental organizations such as

might not be similar to other nearby developing coun-

private universities should be emphasized in the collab-

tries. They help in improving the level of clinical phys-oration with national and international bodies to makeics support in developing countries. However, host coun-

new and efﬁcient medical physics policies. Also, manytries should adopt the assistance that will best suitefforts should be done to bridge the gap between devel-

their own objectives. The receipt of any equipment

oping and developed countries for medical physics edu-

94

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

解説

cation and clinical support.
References
1) Hanson GP, Stjernsward J, Nofal M, et al.: An overview
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4)

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6)

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Tatsuzaki H, Levin CV: Quantitative status of resources
for radiation therapy in Asia and Paciﬁc region. Radiother. Oncol. 60: 81–89, 2001
Zaidi H. Reﬂections on International collaboration in
medical physics. Physica Medica. XIII: 417–419, 1997
Ng K, Pirabul R, Peralta A, et al.: Medical physics is alive
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Phys. Eng. Sci. Med. 20: 27–32, 1997
Wazwaz F: Fighting for survival, not destruction of Israel.
Star Tribune, 2014

Author ProﬁleHussein Almasri

Position: Head of Medical Imaging Department, Faculty of
Health Professions, Al-Quds University. (Assistat Professor)
Field: Medical Imaging and Radiation Dosimetry
Biography Hussein ALMasri received a BS in 2003 and an
MS in 2006 in medical imaging and radiation sciences, and his
PhD in Medicine from Radiology Department, University of
the Ryukyus in 2014. He used to work for Al-Quds University,
East Jerusalem, from 2003 to 2009. He is currently working as
the head and an assistant professor in the Medical Imaging
Department, Faculty of Health Professions, Al-Quds University, and also he is a certiﬁcated member of the Japan Society of
medical physic (JSMP) in Japan.
https://www.alquds.edu/en/staff-proﬁles/faculty-of-health-professions/57-department-of-medical-imaging/138923-hussein-y-almasri.html

95Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 96 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

受賞論文
平成 30 年度英語論文誌土井賞（優秀論文賞）・MCA 表彰の報告
英語論文誌担当理事

川村愼二
JRC2018 において土井賞（優秀論文賞）受賞講演会が開催されました．今回の土井賞には 2017 年に発行された Vol.
10-1 号から 3 号と 2017 年 9 月 20 日までの Online First の対象論文 51 編の中から診断物理分野，MRI・核医学分野，放射線治療・計測・防護分野の 3 つのカテゴリにおける最優秀論文が選考され表彰されました．また，2015 年に掲載された論文のうち，最も引用された 3 編の論文に MCA が授与されました．受賞された各分野の土井賞論文と MCA 論文は以下の通りです．なお，土井賞受賞論文については論文紹介記事を掲載いたします．
1.

土井賞（優秀論文賞）【診断物理分野】
論文名：Evaluation of pre-surgical models for uterine surgery by use of three-dimensional printing and mold casting
著

者：Sayed Ahmad Zikri Bin Sayed Aluwee, Xiangrong Zhou, Hiroki Kato, Hiroshi Makino, Chisako Muramatsu,

巻

号：Vol. 10(3): 279–285

Takeshi Hara, Masayuki Matsuo, Hiroshi Fujita【MRI・核医学分野】
論文名：Fully parametric imaging with reversible tracer 18F-FLT within a reasonable time
著

者：Nobuyuki Kudomi, Yukito Maeda, Tetsuhiro Hatakeyama, Yuka Yamamoto, Yoshihiro Nishiyama

巻

号：Vol. 10(1): 41–48【放射線治療・計測・防護分野】
論文名：Dose reduction technique in diagnostic X-ray computed tomography by use of 6-channel multileaf collimators
著

者：Fumio Hashimoto, Atsushi Teramoto, Yasuki Asada, Shoichi Suzuki, Hiroshi Fujita

巻

号：Vol. 10(1): 60–67
2.

MCA (Most Citation Award)

論文名：Modulation transfer function measurement of CT images by use of a circular edge method with a logistic
curve-ﬁtting technique
著

者：Tomomi Takenaga, Shigehiko Katsuragawa, Makoto Goto, Masahiro Hatemura, Yoshikazu Uchiyama, Junji

巻

号：Vol. 8(1): 53–59

Shiraishi

論文名：Practical calibration curve of small-type optically stimulated luminescence (OSL) dosimeter for evaluation ofentrance skin dose in the diagnostic X-ray region
著

者：Kazuki Takegami, Hiroaki Hayashi, Hiroki Okino, Natsumi Kimoto, Itsumi Maehata, Yuki Kanazawa, Tohru

巻

号：Vol. 8(2): 286–294

Okazaki, Ikuo Kobayashi

論文名：Expiratory computed tomographic techniques: A cause of a poor rate of change in lung volume
著

者：Keiko Morikawa, Fumito Okada, Hiromu Mori

巻

号：Vol. 8(1): 153–159

96

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 97 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

論文紹介〈連載：RPT 誌特集〉

RPT 誌土井賞受賞論文
Title: Evaluation of pre-surgical models for uterine surgery by use of three-dimensional printing
and mold casting
Authors: Sayed Ahmad Zikri Bin SAYED ALUWEE, Xiangrong ZHOU, Hiroki KATO, Hiroshi MAKINO, Chisako MURAMATSU, Takeshi HARA, Masayuki MATSUO, Hiroshi FUJITA
Publish: 10(3): 279–285, 2017

タイトル：子宮の術前計画のための 3D プリンタと注入成形によるモデル作成と評価
著者：サイド アハマッド ジクリ ビン サイド ア
ルウィー，周 向栄，加藤博基，牧野 弘，村松千左子，原 武史，松尾政之，藤田広志

を正しく把握できると考えられる．3D プリンタによる臓本研究では，患者の解剖構造を忠実に再現するモデルの織の触感と柔軟性を考慮したモデル作成に関する報告は見作成法を提案した．そして，作成したモデルが子宮の術前

図1

子宮摘出術（5 症例）の術前モデル
元論文 3）より引用

器モデルの作成に関する報告 4）はあるが，現時点で人体組られない．

計画に有用であるかを評価した．術前計画の支援には，患本研究では，子宮内膜癌と診断された 5 人の患者に子宮者の解剖構造と病変部位の 3 次元可視化が重要な項目であ摘出術のための術前モデルを提案法によって作成した（図 1る．これまで，3 次元医用画像から患者固有な解剖構造とを参照）．作成されたモデルを CT 装置で撮影し，患者の病変部分を抽出し，計算機の画面上で仮想的に表示するアMR 画像との比較によって，モデルの作成精度を定量的に

プローチ

1）

が主流であったが，外科医が仮想表示で示され評価した．評価の結果，各モデルの作成誤差の平均値はた解剖構造の物理的サイズと距離に関する情報を受け入れ

1.19〜2.22 (mm) に分布した．この精度は手術計画の目的

にくく，また，医療現場で常に計算機を携帯する必要があに妥当であることが医師によって確認された．また，経験2）るという問題点があった ．以上の問題を解決するために，豊富な放射線科医，外科医，および患者が，作成されたモ

計算機のモニター上での仮想表示の代わりに，物理的な患デルの有用性を主観的に評価した結果，術前計画および患者モデルを作成することが有用と考えられる．ポータビリ

者への説明に対するモデルの有用性と利便性が示された．

ティの面で患者モデルの使用は利便性が高いと言える．
本研究では，患者に固有の解剖構造および子宮病変を 3
次元 MR 画像から抽出し，必要な部分を忠実に再現する物
理モデルの作成法を提案した．提案法では，3D プリンタ
技術と伝統的な注入成形法を併用するアプローチを用いて，3 次元画像の情報に基づいて患者に固有な解剖構造を精密に複製することを実現した．具体的なモデル作成のプ
ロセスは，「3 次元画像から患者に固有な解剖構造および関心領域の抽出」と「3D プリンタと注入成形」の 2 つの部分から構成される．手法の詳細は文献 3 に譲る．
提案法で作成したモデルが透明な素材を使用しているため，臓器の外形と内部構造を同時に観察することができる．また，注入成形の際に素材の柔軟性を調整することによって，人体組織に類似する触感を実現し，外力による組織の変形もモデル上で模擬することができる．患者の解剖
構造を目視で観察するだけではなく，モデルを手で触感す

参考文献
1） Aluwee SAZBS, Kato H, Zhou X, et al.: Magnetic resonance imaging of uterine ﬁbroids: A preliminary investigation into the usefulness of 3D-rendered images for surgical planning. SpringerPlus 4: 384–392, 20152） Preece D, Williams SB, Lam R, et al.: Letʼs Get Physical : Advantages of a physical model over 3D computermodels and textbooks in learning imaging anatomy. Anat.
Sci. Educ. 6: 216–224, 20133） Aluwee SAZBS, Zhou X, Kato H, et al.: Evaluation ofpre-surgical models for uterine surgery by use of three-dimensional printing and mold casting. Radiol. Phys. Techno. 10: 279–285, 20174） Naftulin JS, Kimchi EY, Cash SS: Streamlined, inexpensive 3D printing of the brain and skull. PLoS ONE 10:e0136198, 2015
執筆者：サイド アハマッド ジクリ ビン サイド アルウィー（岐阜大学）

ることも可能であるため，外科医がより直感的に解剖情報97Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 98 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

論文紹介〈連載：RPT 誌特集〉

RPT 誌土井賞受賞論文
Title: Fully parametric imaging with reversible
tracer 18F-FLT within a reasonable time
Authors: Nobuyuki KUDOMI, Yukito MAEDA, Tetsuhiro HATAKEYAMA, Yuka Yamamoto, Yoshihiro NISHIYAMA
Publish: 10(1): 41–48, 2017

タイトル：リバーシブルトレーサである 18F-FLT にたいする短時間画像計算法の開発
著者：久冨信之，前田幸人，畠山哲宗，山本由佳，西山佳宏
PET 撮像から得たダイナミック画像から，リバーシブ
ルトレーサにたいしてコンパートメントモデル (2TCM) を仮定することで K1, k2, k3, および k4 を得ることができる 1）．

図1

これらの移行定数をミクロパラメータとしてパラメトリッ

K1, k2, k3, および k4 画像

ク画像を計算する手法は，これまでは長時間を要するという問題があった．本研究ではこれらすべての移行定数に対られた grade IV 領域の移行定数の値は，それぞれ，K1 にするパラメトリック画像を 1 分以内の妥当な時間内で計算

た い し て，0.24±0.23 お よ び 0.26±0.25 ml/min/g，k2 にする方法を提案する．

たいして，0.21±0.12 および 0.21±0.12 min−1，k3 にたい計算法開発にあたっては，2TCM を表現する連立微分方

して，0.13±0.07 および 0.13±0.07 min−1，k4 にたいして，

程式を従来の方法とは異なる形式で，すなわち組織カーブ

0.052±0.020 および 0.054±0.021 min−1 であった．これら(C) に対する微分項を含んだ形で表現し，以下の式を得た：の値は方法間で有意差が見られなかった．回帰分析の結果

dC (t )
＝ K1P (t ) － K1k2 P (t ) ⊗ exp － ( k2 ＋ k3 ＋ k4 ) t
dt

(

(

－ k2k4C (t ) ⊗ exp － ( k2 ＋ k3 ＋ k4 ) t))

ただし，P はプラズマ入力関数を示し，右辺 2 項は，（k2＋相関係数は方法間で K1, k2, k3 および k4 各々にたいして r＝0.94, 0.86, 0.71 および 0.52 であった．シミュレーションの結果，想定した値と画像計算により推定した値の間の相関は，K1, k2, k3 および k4 各々にたいして r＝0.99, r＝0.97,
r＝0.99 および r＝0.91 であった．

k3＋k4）に関する非線形項である．この式にたいして，線

以上より，本方法によりリバーシブルトレーサにたいし

形項を線形最小二乗法で，非線形項をグリッドサーチ法でてすべての移行定数を画像計算する方法が提案できること

パラメータ推定することで，各々の移行定数を短時間で得が示唆された．

2）

ることが可能となる ．
本方法の有効性は，18F-FLT を投与した PET 検査を受けた神経膠腫の症例データ 39 例にたいして確認した 3）．PET
画像データに開発した方法を適用し，パラメトリック画像を得た．腫瘍領域に関心領域をとり，移行定数の値を得た．
同じ関心領域にたいしてダイナミック画像から組織カーブ
を取り出し，非線形最小二乗法により移行定数を得た．これら 2 法による移行定数の値を比較した．これに加えて，本開発法の正確さと精度を評価するため，シミュレーショ
ンにより画像を作成し，本方法による画像計算を行った．
本計算法による画像計算時間は，実画像で 20 秒前後であり，また，移行定数画像の画質は妥当であると考えられた（図 1）．本画像計算法および非線形最小二乗法により得98

参考文献
1） Watabe H, Ikoma Y, Kimura Y, et al.: PET kinetic analysis:
Compartmental model. Ann. Nucl. Med. 20: 583–588, 2006
2） Koeppe RA, Holden JE, Ip WR: Performance comparisonof parameter estimation techniques for the quantitationof local cerebral blood ﬂow by dynamic positron computed
tomography. J. Cereb. Blood Flow Metab. 5: 224–234, 1985
3） Shinomiya A, Kawai N, Okada M, et al.: Evaluation of 3′′- 18F］
deoxy-3［-ﬂuorothymidine (18F-FLT) kinetics correlatedwith thymidine kinase-1 expression and cell proliferation in
newly diagnosed gliomas. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging
40: 175–185, 2013
執筆者：久冨信之（香川大学）

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 99 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

論文紹介〈連載：RPT 誌特集〉

RPT 誌土井賞受賞論文

写体を回転させることで全方位からの投影データを収集するスキャン法を採用している．

Title: Dose reduction technique in diagnostic Xray computed tomography by use of 6-channel
multileaf collimators
Authors: Fumio HASHIMOTO, Atsushi TERAMOTO,
Yasuki ASADA, Shoichi SUZUKI, Hiroshi FUJITA
Publish: 10(1): 60–67, 2017

検出器から出力された不完全な投影データに対し外挿法を利用し補正することで，トランケーションによるアーチ
ファクトの出現を低減する．その後，Feldkamp–Davis–
Kress 法によるコーンビーム再構成を行うことで目的の三次元断層像を取得する．
本装置の有用性を確認するため，画質評価用ファントムと人体の胸部形状を模擬したファントム（胸部ファントム）を用いて，画質および被ばく線量の評価を行った．画

タイトル：6 チャンネルマルチリーフコリメータを用いた診断用 X 線 CT における線量低減手法

質評価用ファントムを撮影した結果，検査対象となる ROI

著者：橋本二三生，寺本篤司，浅田恭生，鈴木昇一，藤田キャン（Original スキャン）と同等な画像が得られた（図広志

2：紹介論文 Fig. 11 を転載）
．また，胸部ファントムの心を球体や楕円体に設定した場合においても，通常の CT ス

臓部に ROI を設定した場合，通常の CT スキャンと比較しComputed Tomography (CT) 分野において，有効視野
内の関心領域 (Region of interest: ROI) に限定した画像情報を得る

Interior CTと呼ばれる技術が，画像再構成て肺野の被ばく線量が約 80% 低減し，本装置が被ばく低減に有効であることが示された．
我々は，6 チャンネルを有するマルチリーフコリメータ．これは，検査を搭載した被ばく低減用のコーンビーム CT 装置を開発しの対象部位である ROI に限定して X 線を照射することで，た．本装置を用いることで，一般的な CT スキャンと同等

ROI 外の被ばく線量を大幅に低減できるメリットがある．

の画質を保持しつつ，検査対象領域外の被ばく線量を低減

具体的には，放射線治療で用いられているマルチリーフコ

させることが可能となり，本装置の臨床応用が期待されリメータを診断用 X 線 CT に応用している形である．

る．

アルゴリズムを中心に検討されている

1）〜2）

我々はこれまで，任意の二次元 ROI 形状を設定できる
よう，投影角度毎に ROI 外の X 線を遮蔽するように動作する 2 チャンネルのアクティブコリメータを用いた実験装3）置の開発を行ってきた ．しかし，より臨床に近い検討を行うためには，三次元 ROI 形状を設定できる実験装置が必要である．そこで我々は，6 チャンネルを有するマルチ
リーフコリメータを搭載したコーンビーム CT 装置を開発
し，実験装置の有用性を評価した．
開発した実験装置の外観を図 1 に示す（紹介論文 Fig. 1を転載）．本装置は，X 線管や検出器，X 線の遮蔽を行う
マルチリーフコリメータ等のスキャン部と，それらを制御する制御部で構成されており，X 線防護室外にあるコン

参考文献
1） Kudo H, Courdurier M, Noo F, et al.: Tiny a priori knowledge solves the interior problem in computed tomography.
Phys. Med. Biol. 53: 2207–2231, 2008
2） Gong H, Lu J, Zhou O, et al.: Implementation of interior
micro-CT on a carbon nanotube dynamic micro-CT scanner for lower radiation dose. Proc. SPIE Med. Imaging
Int. Soc. Opt. Photonics. 94124N: 1–9, 20153） 橋本二三生，寺本篤司，浅田恭生，他：二次元領域設定型
CT 装置の開発―アクティブコリメータを搭載した実験装置の製作と基礎的評価―．Med. Imaging Technol. 34: 123–
127, 2016
執筆者：橋本二三生（（株）浜松ホトニクス）

ピュータからリモートで撮影を行う仕組みとなっている．
また，被写体の周囲をスキャン部が回転する一般的な CTのスキャン法ではなく，中央の回転ステージに置かれた被図1

実験装置外観図 2 本装置の撮影例
a: Original スキャン画像，b: ROI を球体に設定しスキャンした画像，c: ROI を楕円体に設定しスキャンした画像

99

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 100–105 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

大会開催報告第 115 回日本医学物理学会学術大会報告
大会長

小口

宏*

名古屋大学大学院医学系研究科

Report of the 115th Scientiﬁc Meeting of the Japan Society of Medical Physics
President of the 115th Meeting of JSMP
Hiroshi OGUCHI *Graduate School of Medicine, Nagoya University

第 115 回日本医学物理学会学術大会が平成 30 年 4 月 12日（木）〜15 日（日）の 4 日間にわたってパシフィコ横浜会
議センターにおいて開催されました．参加登録参加者は1065 名と過去最多を記録し盛会裏に閉会することができまし た．大 会 メ イ ン・テ ー マ で あ る「Innovative Scienceand Humanism in Radiology―夢のような創造科学と人に優しい放射線医学―」の趣旨に基づいた合同シンポジウム
を JRS と JSRT と合同で企画し，今回初めて 3 学会合同教
育セッションを追加開催しました．また，国内外からの著
名な研究者による特別講演，教育講演，シンポジウム，医学物理に関する最先端の研究発表が行われる一般演題セッ
大会長，実行委員長，JRC 代表理事の皆さま

ション，医学物理教育コース情報交換会，JSMBE との交流セッション，留学生セッションなどの多彩なセッションからなるプログラムを企画しました．それぞれのセッションで多くの有意義な討論が行われ充実した大会を開催することができました．本大会の概要は以下の通りです．
大会概要
Ⅰ．JRC2018 全体テーマ
Innovative Science and Humanism in Radiology―夢のような創造科学と人に優しい放射線医学―
Ⅱ．組織
大

会

長：小口

実行委員長：林宏（名古屋大学）
直樹（藤田保健衛生大学）

プログラム委員長：歳藤利行（名古屋陽子線治療センター）

第 115 回日本医学物理学会学術大会実行委員の皆さま

Evolution of Healthcare
Shimadzu Corp. Koichi Tanaka

Ⅲ．プログラム
【Joint Special Lecture】

・Joint Special Lecture: April 13 (Fri.) 14:20–15:00(Main Hall)【Joint Symposium】

・Joint Symposium 1: April 13 (Fri.) 15:10–17:10 (MainHall)

Moderator: Tokai Univ. Yutaka Imai
Merging Analytical and Medical Science for the「Management for Radiation Dose Reduction in Clinical Practice」* 名古屋大学大学院医学系研究科［〒 466–8550 愛知県名古屋市東区大幸南 1–1–20］

Graduate School of Medicine, Nagoya University, 1–1–20 Daiko-minami, Higashi-ku, Nagoya, Aichi 466–8550, Japan
E-mail: h_oguchi@met.nagoya-u.ac.jp

100Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

大会開催報告田中耕一先生の特別公演

Moderator: Kitasato Univ. Yusuke Inoue
QST/NIRS Yasuo Okuda
Keynote Lecture ICRP and Priorities for Radiological

開会式会場風景

Protection in Medicine
ICRP
1.

Claire Cousins

Radiation Dose Management in CT: Things to Do
Right Now
International Univ. of Health and Welfare
Masaaki Akahane

2.

Radiation Dose Reduction in Pediatric Radiology:
Current Situation in Japan
National Center for Child Health and Development
Osamu Miyazaki

3.

Dose Management Systems in Radiology
Univ. of Freiburg/Medical Center Elmar Kotter

4.

Optimization of Medical Radiation Exposure for合同会員懇親会にて

IVR in Japan
Osaka City Univ. Hosp. Takao Ichida5.

5.

Evaluation of Radiation Dose from Cone Beam
CT in Image-guided Radiation Therapy

Juntendo Univ. Masaaki Hori
6.

Kumamoto Univ. Takeshi Ohno
Hall)

for Patients
NCI/NIH「Establishing Fundamental Knowledge for the Clinic!:・Joint Symposium 3: April 14 (Sat.) 13:00–15:00 (MainModerator: QST/NIRS Takayuki Obata「Current Status of Radiomics Research in Radiology」

Osaka Univ. Shigeyoshi Saito

Moderator: Hokkaido Univ. Hosp. Kohsuke Kudo

1. Preclinical Magnetic Resonance Imaging Study
for Connect Animal and Human
RIKEN BSI

Teikyo Univ. Junʼichi Kotoku
1. Concepts and Implementation of Radiomics in

Junichi Hata

Medical Imaging ResearchPreclinical Imaging Study Using Nuclear Medicine Technology

The Univ. of Chicago Samuel G. Armato III
2.

Nagasaki Univ. Kodai Nishi

Kanazawa Univ. Kenichi Nakajima
3.

Hirosaki Univ. Satoru Monzen

Kyushu Univ. Hidetaka Arimura
4.

QST/NIRS Riwa Kishimoto

Current Status and Perspectives of Radiomics for
Personalized Radiation Therapy

Things to Know before Using Imaging Biomarkers in the Clinic

Radiomics of Medical Imaging Using Multivariate
Analysis and Artiﬁcial Intelligence

Predictive Biomarker for the Detection of Ionizing
Radiation Toxicity

4.

Hisataka Kobayashi

Hall)

An Invitation to Preclinical Research」

3.

Near Infrared Photoimmunotherapy for Cancer:
A Newly Developed Technology Practically Useful・Joint Symposium 2: April 14 (Sat.) 9:10–11:50 (Main2.

Hopes and Requests from Clinical Side

Radiomics and Image Analysis
Tokushima Univ. Akihiro Haga
101

医学物理 第 38 巻 第 2 号【Joint Educational Session】
・Diagnostic and Therapeutic Indications of Prostate
Cancer: April 13 (Fri.) 9:10–11:40 (302)
Moderator: National Hospital Organization Tokyo
Medical Center Atsunori Yorozu
Kindai Univ. Hosp. Masahiko Okumura
1.

How Do Urologists Treat Prostate Cancer?
Tokai Univ. Akira Miyajima

2.

Multiparametric MR Imaging of Prostate Cancer
Dokkyo Medical Univ. Yasushi Kaji

3.

Radiotherapy for Prostate Cancer
Keio Univ. Toshio Ohashi

大会長招宴にて

4. Radiopharmaceutical Agents for the Diagnosis
and Treatment of Prostate Cancer
Tokyo Medical Univ. Mana Yoshimura
5.

The Role of Radiotherapy Technologists in Highprecision Radiotherapy for Prostate Cancer
Patients
Tane General Hosp. Ryu Kawamorita

6.

High-precision Radiotherapy for Prostate Cancer:
The Role of Medical Physicists
Hiroshima Heiwa Clinic Kaoru Ono【JSRT-JSMP Joint Lecture】

April 14 (Sat.) 10:00–10:50 (502)

閉会式セレモニー

Moderator: Fujita Health Univ. Naoki Hayashi
The TG-132 Concept and Evolution of Imaging and2-2. Suggestions and Advice as Reviewer (MRI,
Nuclear Medicine and Informatics)

Image Use in Radiotherapy
Washington Univ. Sasa Mutic

Hokkaido Univ. Toru Yamamoto
2-3. From the Standpoint of a Referee (Radiation
Therapy Physics)【JSRT-JSMP Joint Sessions】

April 15 (Sun.) 9:40–11:50 (501)

National Institute of Radiological
Sciences Nobuyuki Kanematsu

The Know-how Useful for Publication of Your Article
3-1.

in RPT

From the Viewpoint of the Editor (Diagnostic
Field)

Moderator: Teikyo Univ. Shinji Kawamura
Kumamoto Univ. Junji Shiraishi
1-1.

From the Standpoint of an Author (Diagnostic

Nagoya Univ.

3-2. From the Viewpoint of the Editor (MRI, Nuclear

Imaging)

Medicine and Informatics)

National Defense Medical College Hosp. Hideo Nose
1-2.

Comments as Author (MRI, Nuclear Medicine

Kitasato Univ. Tomoyuki Hasegawa
3-3.

and Informatics)
Authorʼs Viewpoints (Radiation Therapy Physics)

Kumamoto Univ. Fujio Araki

From the Standpoint of a Reviewer (Diagnostic
Imaging)
Kumamoto Univ. Junji Shiraishi

102

4.

General Comments
The Univ. of Chicago Kunio Doi

Kumamoto Univ. Takeshi Ohno
2-1.

Special Techniques to Be Accepted to the RPT
Journal

Yamaguchi Univ. Hosp. Koya Fujimoto
1-3.

Yoshie Kodera

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

大会開催報告【Award Ceremony for Doi-Prize and Most Cita-【JSMP Program】

tion Award, and Award Lectures】(A) Morning Educational Lecture

April 15 (Sun.) 12:00–12:45 (501)(1) April 13 (Fri.) 8:15–8:55（418＋419）
Moderator: QST/NIRS

Coordinator: Teikyo Univ. Shinji Kawamura

Taiga Yamaya

Combination of Diagnostic Imaging with Therapeutic

1） Most Citation Award Ceremony
Conferrer: The University of Chicago Kunio Doi

Applications: Theranostics and Companion Diagnosis

RPT Vol. 8 No. 1: 53–59, 2015

QST/NIRS Yoichi Takakusagi

Modulation Transfer Function Measurement of CT
Images by Use of a Circular Edge Method with a
Logistic Curve-Fitting Technique(2) April 14 (Sat.) 8:15–8:55（418＋419）
Moderator: Hiroshima Heiwa Clinic Kaoru Ono
IAEA Human Health Series No. 31

Tomomi Takenaga
RPT Vol. 8 No. 2: 286–294, 2015

Accuracy

Requirements and Uncertainties in Radiotherapy(Overview)

Practical Calibration Curve of Small-Type Optically
Stimulated Luminescence ( OSL ) Dosimeter for
Evaluation of Ntrance Skin Dose in the Diagnostic
X-ray Region

Juntendo Univ. Chie Kurokawa(3) April 15 (Sun.) 8:15–8:55（418＋419）
Moderator: Kyushu Univ. Hidetaka Arimura
Data Science and its Application to Image-informatics

Kazuki Takegami
RPT Vol. 8 No. 1: 153–159, 2015

Kyushu Univ. Seiichi Uchida(B) Lunch Time Lecture

Expiratory Computed Tomographic Techniques: A(1) April 13 (Fri.) 12:00–12:50（418＋419）

cause of a Poor Rate of Change in Lung Volume
Keiko Morikawa
2） Doi-Prize Award Ceremony and Basic Policy of
Editing in RPT

Moderator: HIPRAC

Shuichi Ozawa

Activity of Medical Physics Working Group in Clinical
Trial for Radiotherapy
Tokyo Womenʼs Medical Univ. Teiji Nishio

Executive Editor

Kunio Doi

(2) April 14 (Sat.) 12:00–12:50（418＋419）

3） Doi-Prize Award Lectures

Moderator: AISTA）Diagnostic Imaging

Tadahiro Kurosawa

The RTNORM Contribution to the Update of theModerator: Teikyo Univ.

kQ,Q0 Factors for the International Dosimetry Code

Shigehiko Katsuragawa

of Practice IAEA TRS 398

RPT Vol. 10 No. 3: 279–285

ENEA-INMRI

Evaluation of Pre-surgical Models for Uterine
Surgery by Use of Three-dimensional Printing
and Mold Casting

Massimo Pinto(3) April 15 (Sun.) 12:00–12:50（418＋419）
Moderator: QST/NIRS Hideyuki Mizuno
Recent Discussion on Operational Quantities for

Gifu Univ.

External Radiation Exposure

Sayed Ahmad Zikri Bin Sayed Aluwee
B）MRI, Nuclear Medicine and Informatics
Moderator: Kitasato Univ.

JAEA

Akira Endo(C) Educational Lecture

April 13 (Fri.) 9:00–9:45 (419)

Tomoyuki Hasegawa

Moderator: Nagoya Proton Therapy Center

RPT Vol. 10 No. 1: 41–48

Toshiyuki Toshito

Fully Parametric Imaging with Reversible Tracer

Prevalence of Research Ethics―Your Presentation

18F-FLT within a Reasonable Time

Will be Rejected―

Kagawa Univ. Nobuyuki Kudomi
C）Radiation Therapy, Protection and Dosimetry
Moderator: ANTM Masahiro Endo

Hokkaido Univ. Toru Yamamoto(D) Seminar

April 14 (Sat.) 13:35–15:05（418＋419）

RPT Vol. 10 No. 1: 60–67

Introduction of the Revised Standard Dosimetry of

Dose Reduction Technique in Diagnostic X-ray

Absorbed Dose to Water in Brachytherapy. (Standard

Computed Tomography by Use of 6-Channel

Dosimetry in Brachytherapy 18)

Multileaf Collimators
Fujita Health Univ. Fumio Hashimoto

Moderator: Teikyo Univ. Shinji Kawamura
Kyoto Prefectural Public Univ. Corporation
103

医学物理 第 38 巻 第 2 号

Tadashi Takenaka
1.

The Current Status of Measurement Standards(H) JSMP-JSMBE Joint Session

April 15 (Sun.) 10:00–10:50 (419)

for Sealed Brachytherapy Sources in Japan

Moderator: NCVC

Kindai Univ. Takahiro Yamada
2.

Supplement to the Uncertainty Evaluation and

1.

Activity of Bidding World Congress

2.

Intraoperative Informatics for Visualization andDose Calculation Algorisms

QST/NIRS Shigekazu Fukuda

Keio Univ. Takashi Hanada
3.

Dosimetry and QA for 125I Permanent Implant

Optimization of Minimally Invasive Surgery

Brachytherapy

Chiba Univ. Ryoichi Nakamura
Osaka Univ. Yutaka Takahashi

4.

Dosimetry of Source Strength for High Dose Rate(I) Session for students

April 15 (Sun.) 14:00–14:50 (419)

Brachytherapy

Moderator: HIPRAC

Saitama Cancer Center
5.

Masaru Sugimachi

QST/NIRS Shigekazu Fukuda

Toru Kojima

Shuichi Ozawa

Kindai Univ. Hajime Monzen

Quality Assurance in Brachytherapy for Accident

Session for Students Studying in Japan

Prevention

Are you satisﬁed with studying in Japan?
National Cancer Center Hosp.
Hiroyuki Okamoto【JSMP Board of Directors】

April 12 (Thu.) 12:00–17:00 (421)(E) Symposium

April 14 (Sat.) 15:10–17:00（418＋419）

April 15 (Sun.) 9:00–10:00 (421)

A Separate Calibration of a Radiotherapy Dosimeter
Moderator: Chiba Cancer Center Toru Kawachi
QST/NIRS Makoto Sakama【JSMP General Meeting of Members】
April 14 (Sat.) 17:10–18:40 (419)

1. Electrometer Guideline for Radiotherapy Dosimeter
NMIJ, AIST
2.

Morihito Shimizu

Basic Principles of Electrometer for Ion Chamber
EMF Japan Co., Ltd.

Yohei Ihara

3. Performance Checks for an Electrometer in a
Radiotherapy Clinic

Ⅳ．その他（特記事項）
・大会ホームページの和文ページ・英文ページによる完全
バイリンガル化を実施した．
・報文集のプログラムを全面英語化した．
・プレゼンテーション：CyPos 及び一般講演スライドのUniv. of Fukui Hosp. Naoki Kinoshita

全面英語化を実施した．

4. The Calibration Service of ANTM as the・JSMP 倫理規定を英語化し，応募演題の倫理承認に関す

Secondary Standard Dosimetry Laboratory in

る質問を加え，生命倫理への配慮および個人情報の保護

Japan

を行った．
ANTM Nobuhiro Takase(F) Special Lecture

・利益相反スライド：CyPos, 講演発表ともに 2 枚目に入れることを義務化した．

April 15 (Sun.) 11:00–11:50（418＋419）

・JSRT と JSMP で同一演者の発表時間が重ならないよう

Moderator: QST/NIRS Shinichiro Mori
Application of Deep Learning Technique to Radiation
Imaging and Therapy
The Catholic Univ. of Korea Do-Kun Yoon(G) Report from the QA/QC Committee 2016–17 on Survey Results
April 13 (Fri.) 17:10–18:00 (419)Moderator: Kanagawa Cancer Center
Masahiko Kurooka
Questionnaire Survey on Treatment Planning
Techniques in Lung Stereotactic Body Radiotherapy
Osaka International Cancer InstituteYoshihiro Ueda
104

CyPos 賞大会長賞受賞者の皆さまJpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

大会開催報告に，演題申込時に両学会への演題申込の有無をチェック

査アンケート」，早朝教育講演（3 演題），ランチタイムレ

する項目を設けた．また JSRT と事前にプログラムを確

クチャー（海外招聘講演 1 題を含む 3 演題），一般演題 126

認し講演時間の重複がないことを確認した．

題，JSMBE（日本生体医工学会）との合同セッションお・スマートナビシステム：スマートフォン・タブレットによる学会スケジュール，演題検索，アブストラクト閲覧，

よび留学生セッションを開催しました．
一般演題は 113 回大会より 38 演題減少しましたが，これは演題登録締切日を例年より早い時期に設定したためと予定管理を可能とした．
・学会場 (418–419) 混雑時に動画配信を実施した．

考えられます．一方，空いた時間を利用してタイムリーな・大会長賞（CyPos 賞）はすべての一般講演演題を対象と話題の実行委員会企画を増やすことができ，充実した学術

して 8 名に授賞した．

大会を開催することができました．さらに，新しく企画し・英語プレゼンテーション賞：日本語ウェブページからの演題申込者の英語発表者（50 演題）の中から 7 名を選た合同教育セッションは大変好評であり，JRC2019 大会
でも企画されることが望まれます．

定・授賞し，大会終了後大会ホームページで公表した．

一般講演スライド，Abstract は全て英語とし，内 50 演

・AFOMP 優秀発表賞：AFOMP メンバー国学会会員から

題（約 40%）が英語により発表され，英語発表の割合がの 一 般 講 演 発 表 CyPos 登 録 者 は ベ ト ナ ム，バ ン グ ラ

増加しました．JRC 合同シンポジウム 3 は英語発表と討論

ディッシュより各 11 名あったが，当日発表されなかっによる国際シンポジウムとして行われました．AFOMP 会

たため受賞者はいなかった．

員からの一般講演発表がキャンセルされたのが残念です結

語第 115 回日本医学物理学会学術大会では，JRC 合同企画

が，JRC 春の大会の国際化を推進できました．JSMP115
回大会登録参加者は一般 807 名，学生 258 名，合計 1065
名と過去最多で，盛会裏に閉会することができました．

として合同シンポジウム 3「Current status of Radiomics

最後に，本大会の開催にあたり，企画の段階から多くの

research in radiology：放射線診療における Radiomics 研

議論をしていただいた JRS および JSRT 実行委員会，JIRA究の現状」（海外招待講演 1 題を含む 4 演題）を企画し開の先生方，ならびに多大なご支援をいただいた JRC 事務

催しました．新たな企画として 3 学会合同教育セッション

局，JSMP 事務局，日本コンベンションサービスおよびメ「前立腺癌の診断から治療まで」（泌尿器科医 1 名，JRS3

ディカルトリビューンの皆さまに心より感謝申し上げます．

名，JSRT1 名，JSMP1 名）を企画し，学会横断的に教育講演を開催しました．また，JSRT-JSMP 合同企画として合 同 招 聘 講 演「The TG-132 Concept and Evolution of
Imaging and Image Use in Radiotherapy」，「RPT 誌に論文を掲載するためのノウハウ教えます」（3 セッション 10
講 演），「RPT 誌 優 秀 論 文 土 井 賞 講 演」を 行 い ま し た．
JSMP 企画としては，海外招聘特別講演「Application of
Deep Learning Technique to Radiation Imaging andTherapy」，シンポジウム「電子箱線量計の分離校正」（4講演），セミナー「密封小線源治療の吸収線量の計測法の解説」（5 講演），教育講演「研究倫理の厳格化―あなたの研究は発表できなくなる―」，平成 28, 29 年度 QAQC 委員
会調査報告「肺定位放射線治療における線量計算の実態調

JRC2018 関連 5 団体の皆さま

105Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 106–107 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

国際学会参加記
WC2018 参加報告
岡﨑啓太 *
京都大学大学院

Report of WC2018
Keita OKAZAKI*

Graduate School of Kyoto University

この度，6 月 2 日から 8 日までチェコ共和国のプラハで開の研究発表に対して「ホウ素の集積を調べるための検出器催されたWorld Congress on Medical Physics and Biomedical

なのか」と「ホウ素濃度と熱中性子フラックスをモニター

Engineering 2018(WC2018) に出席し口頭発表を行いまし

して適切な吸収線量を評価するのか」という質問をいただ

た．今回の口頭発表に伴い日本医学物理学会から研究成果きました．質問者の質問を英語で理解し，応答することが報告奨励金をいただきました．誠に感謝しております．

少し難しかったですが，日本ではなかなか得られることが

私 は，6 月 5 日 のAdvanced Technologies in Cancer

できない経験でした．応答やプレゼンテーションを円滑にResearch and Treatment というセッションで Investi-

進めるためにより一層の語学力の向上が必要だと感じましgation of prompt gamma ray imaging using LaBr3(Ce)た．

scintillator with high energy resolution for Boron Neutron
Capture Therapy

今回の学会会場になった Prague Congress Centre からという演題名で口頭発表を行いまし見える景色は一面オレンジ色が広がる絶景でした．さらた．私の研究の目的は，LaBr3(Ce) シンチレータと MPPCに，私が滞在した期間のプラハの天気は常に晴天で非常にを用いてホウ素-10 と熱中性子の核反応によって発生する

暑かったです．学会開催期間中は公共交通機関の乗り放題

即発ガンマ線を測定することでホウ素濃度分布を二次元的のチケットがもらえたため，様々な場所に行くことが可能に可視化することであり，今回はその検出器の特性についでした．プラハでは主に路面電車やメトロ電車が使用されて発表しました．この検出器を用いることによって BNCTており，電車の本数も多く電車の待ち時間はそれほど長く治療中の正確な線量評価が可能になります．今回の発表

なかったです．実際に，私はプラハ城やプラハ橋などの有で，ホウ素濃度分布の二次元的可視化が可能であることを

名かつ景色の綺麗な場所を訪れました．プラハに 1 週間滞示したので，今後中性子ビームを用いて実際にホウ素濃度

在することで，チェコの文化や伝統的な料理を経験するこ

分布の二次元的可視化を行う予定であると報告しました．

とができました．特にチェコの歴史についてですが，私がこのセッションでは多岐にわたる研究の報告が行われてお現地に到着した 6 月 1 日の夜には川沿いでチェコ共和国建り，異なる分野の方々が出席されていました．そこで，私

国 100 周年のお祭りが開催されており，地元の方と観光客

会場前にて（真ん中：私の指導教官である田中先生，右：同研究室の呼さん，左：私）

発表中の私* E-mail: okazaki.keita.83v@st.kyoto-u.ac.jp
106Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

国際学会参加記

会場から見える景色

トゥルデルニーク（左：デビル，右：キング）ズや洋服は日本と同様かそれより安いと感じました．約 1
プラハの伝統料理（豚の膝の肉）週間の滞在で様々なチェコの文化，歴史，料理や街並みを経験し，非常に有意義に過ごすことができました．
本学会は 3 年に 1 回開催され，多岐にわたる研究の紹介でかなり賑わっており，チェコの歴史を感じることができや教育講演がなされており，医学物理に関する幅広い知識ました．プラハの料理については，豚の膝の肉とトゥルデを身につけることのできるよい経験でした．さらに，多数

ルニークというバームクーヘンをコップ型にしたデザートの若手の研究者の研究発表を拝見し，彼らに引けを取らなを食べました．特に，トゥルデルニークにアイスクリーム

いように，より一層研究に精を出し，研究を進めていきたを乗せたデザートは，非常に美味しく何度も食べたくなる

いと思います．

味でした．このお菓子は街中で売られており，観光客だけ

最後に，今回このような奨励金による支援をしていただ

でなく，現地の方にも好まれているようでした．チェコのいた日本医学物理学会に改めて深く感謝いたします．あり

物価は，基本的には安いと感じました．特に，お酒，チーがとうございました．

107

医学物理 第 38 巻 第 2 号

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 108–110 (2018)

施設紹介
熊本大学医学部附属病院

放射線治療部門の紹介

熊本大学医学部附属病院は，市街地から徒歩 10 分ほど装置として 2006 年稼働の CLINAC iX（Varian 社製）1 台の市中心部に位置し，診療科 31, 病床数 848 を有する熊本（写 真 3）と 2010 年 稼 働 の Synergy（ELEKTA 社 製）1 台

県内唯一の大学病院である．平成 29 年度の 1 日平均患者（写真 4）および，腔内照射装置として 2010 年稼働のマイ数は，外来患者数 1,498 人，入院患者数 747 人である．平
成 18 年 8 月には厚生労働大臣より「都道府県がん診療連
携拠点病院」の指定を受け，地域がん診療連携病院等と連携し，熊本県の総合的ながん診療の均てん化に努めている．病院の基本理念や方針等は，当大学病院ホームページ(www.kuh.kumamoto-u.ac.jp) をご覧いただきたい．中央
放射線部が配置される中央診療棟（写真 1）は，平成 18 年
1 月に建て変わり，1 階に放射線診断部門，地下 1 階に血管造影室と放射線治療部門がある．また，別棟３階に核医学部門がある．診断部門には，320 列 CT 2 台と 64 列 CT
1 台，3T-MRI 4 台，超音波検査室，一般撮影室，透視室を有し，核医学部門には，SPECT 装置 3 台，PET/CT 装
置 1 台を有している．
中央診療棟地下 1 階の放射線治療部門には，放射線治療

写真 3

VARIAN CLINAC iX

写真 4

ELEKTA Synergy

科外来（写真 2）および放射線治療室があり，リニアック

写真 1 中央診療棟

写真 2

108

放射線治療科外来受付

写真 5 マイクロセレクトロンHDR-V2

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

施設紹介

図3
写真 6

定位放射線治療件数の推移

GE Light Speed RT

図4
図1

外部放射線治療件数の推移

図2

腔内放射線治療件数の推移

図5

強度変調放射線治療件数の推移

通常照射と高精度放射線治療件数の割合

クロセレクトロン HDR-V2（Nucletron 社製）1 台（写真 5）

また，熊本大学は，放射線治療医学分野が独立して存在すを有 し て い る．ま た，治 療 計 画 装 置 と し て 6 機 種 (XiO,

る九州唯一の大学であるため，放射線治療医を目指すにあMonaco, Pinnacle, Eclipse, iPlan, Oncentra), 放射線治療

たり，充実した教育体制を整えている．ぜひ詳細は，放射計 画 専 用 CT シ ミ ュ レ ー タ と し て 2006 年 稼 働 の Light

線治療科ホームページ (radiatoncol.com) をご覧いただき

Speed RT（GE 社製）（写真 6）および可動式レーザーマー

たい．

カー装置であるレーザーサイドポインタシステム LSPS-3

本院における外部放射線治療実施件数は，10 年前と比（竹中オプトニック社製）を導入している．スタッフの構

較すると外来と入院合わせて，横ばい傾向の状況である

成は，放射線治療科医師 7 名，医学物理士・品質管理士（図 1）．また腔内放射線治療も，過去 5 年間において横ば3 名，放射線治療技師 6 名，看護師 2 名，事務員 2 名である．

いである（図 2）．近年の外部放射線治療実施状況は，定109

医学物理 第 38 巻 第 2 号

図6

図7

組織図

熊本県のがん診療連携拠点病院

位放射線治療 (SRT, SBRT) や平成 20 年 10 月に保険診療が認められた強度変調放射線治療 (IMRT, VMAT) に代表さ

写真 7

精度管理に関する講習会

れる高精度放射線治療の割合が増え，今後も増加傾向になり，リニアックの精度管理に関する講習会を行っている．

ることが予測される（図 3〜5）．

本講習会では，がん診療連携病院（図 7）を対象に本院の高精度放射線治療の増加に伴い，品質管理体制が重要に

3D 水ファントムや精度管理ツールを用いて線量測定や幾なる．品質管理担当者 3 名は，計画的な品質管理業務の実

何学的精度確認を行い，第三者的視点から放射線治療装置

施，管理および統括を行っている．さらに本院は，病院長の測定，評価を行っている（写真 7）．平成 30 年 3 月まで

直属の組織（図 6）として，平成 27 年 4 月に放射線治療品に 14 施設の評価を終え，今後は測定プログラムを適宜見

質管理委員会・放射線治療品質管理室を設置し，放射線治直しながら継続的に実施していく予定である．

療部門における品質管理状況の監査および定期的な会議を最後に，本稿にご協力頂いた羽手村昌弘技師長，丸山雅行っている．また，本院はがん診療連携協議会の中に放射人副技師長ならびに放射線治療科・放射線治療技師の方々

線療法部会があり，一般市民向けの講演会やがん医療従事に感謝いたします．

者を対象にした放射線療法セミナーや研修会を実施している．特に平成 21 年からは放射線治療担当技師が中心とな
110（文責：下東吉信，丸山雅人，荒木不次男）

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2: 111 (2018)

医学物理 第 38 巻 第 2 号

書評『エネルギーの視点からみた放射線―強くて，恐いけど，怖くない―』
著者：田辺哲朗
出版社：九州大学出版会
発行日：2018 年 1 月
福島第一原子力発電所事故に伴う放射性同位元素の拡散

方法，短期被曝と長期被曝の違いが解説されている．

により多くの国民が放射線に対して関心を持つようになっ

第 6 章ではエネルギー量子線の測定について，様々な種

たなか，放射線や放射能に関する様々な書籍が出版されて類の検出器の検出原理と特徴，さらに被曝の線量当量によいる．そのようななか，本書は放射線によってエネルギーる影響評価と測定の精度について解説されている．測定方がどのように与えられるか，また特にエネルギーの大きさ

法だけでなく，値の解釈や測定精度，測定可能桁数についによってエネルギーをやりとりする仕組みが著しく異なるて触れていることから，単なる値ではなく，対象とする状

ことに焦点を当て，読者に広い観点から放射線を理解して況や数値に対して考えることを促す内容となっている．放もらうよう執筆された，別の書籍とは少し異なったアプ射線影響を調べる際，従来被曝による障害の現れ方に着目

ローチとなっている．興味深いのは，放射線を「エネル

して整理されてきたが，放射線の種類による影響の差には

ギー量子線」（エネルギーを持った量子の束）として捉え，あまり注意が払われず，重み因子などの経験的なファク荷電粒子から電磁波（紫外線や赤外線，様々な波長のレーターを導入して比較されている．しかし，放射線影響を原ザー）まで幅広く説明していることである．

理的に理解するには線量当量だけでの整理には限界がある

本書は全 9 章および付録に分かれ，第 1 章では本書に掲ということを示している．

載されていることの概要，第 2 章以降でその内容をより詳

第 7 章ではエネルギー量子線の利用について，滅菌／殺細に説明する構成となっている．第 2 章では，そもそも放菌，医療応用，エネルギー源としての利用，年代測定，ト

射線，エネルギー量子線とはどのようなものか，物質に入レーサーとしての利用など，様々な分野での活用例が，ど射した後のエネルギー付与や被曝の種類，生物・人体へののようなエネルギー変換がなされているかという観点から影響について解説されている．被曝についても，人体がエ解説されている．近年の食品照射の世界の情勢や研究開発

ネルギー量子線の入射を受け，その表面や体内にエネル段階のものであるが平行平板型放射線電池についても触れ

ギーの一部や前部が付与されるという観点からまとめられられている．

ている．

第 8 章では，エネルギーと地球の歴史について，太古か

第 3 章では，エネルギー量子線源について，自然に存在らの地球上の大気中の酸素や二酸化炭素の変化，生命の発する放射性同位元素から太陽からの放射，原子炉と福島原

生と進化，その中での紫外線や放射線の影響について解説

発，加速器や X 線発生装置さらにレーザーなどの人工放射されている．そして第 9 章では，これまでのまとめとして，

線源について解説されている．単に X 線や α 線，β 線，γ 線

エネルギーは生命活用に必要不可欠なもの，その中のひとといった放射線のみでなく，太陽光からレーザーについて

つに放射線もあり，エネルギー利用に伴うリスクを踏まえまで幅広くまとめられており，普段直接関わることのないた長期的なエネルギー戦略の必要性について述べられてい

医療分野の読者にとっても興味深い内容となっている．

る．最後に付録として放射線に関してよく訊かれる 12 の第 4 章ではエネルギー量子線の無機物，有機物，生物への影響について解説されている．被曝の影響評価や，低線

Q&A を示し，各章で解説された内容とリンクさせてまとめられている．

量被曝の問題，物質との相互作用，金属や共有結合性物質，

本書のタイトルにもある「恐い」と「怖い」の意味には，

イオン結合性物質の照射損傷といった物質への影響から，客観的な恐怖と主観的な恐怖の違いがあるとのことであ

放射線耐性や損傷の回復について，原子やイオン，電子，る．危険な（恐い）放射線も冷静に理解して利用すること

細胞レベルから理論的に説明し，また低線量被曝の影響ので得体の知れない（怖い）ものではなくなることを示すの出方は様々な要因を含むことから状況により大きく異なるを目的とし，これまでの成書にはない視点から客観的に丁ことを示している．

寧に解説されたものであり，医療分野の方にも教養を広め

第 5 章では，被曝低減，汚染と除染について，福島原発る意味で読んでいただきたい書籍である．

事故による放射性同位元素の汚染に焦点を当て，植物への汚染の状況，体内被曝と体外被曝の違い，体内被曝の低減

評者：藤淵俊王（九州大学）
111

編

集

後

記

国際医学物理機構（International Organization for Medical Physics: IOMP）は，物理学者マリー・キュリーの誕生日にちなんで 11 月 7 日を国際医学物理の日（International Day of Medical Physics: IDMP）に制定し，世界各国の医学物理学会に対して記念行事の開催を要請しています．本学会はこの要請を受けて，今後は国際交流委員会を中心に国際医学物理の日記念事業を継続的に実施していくことを決定しました．ちなみに本誌は 1981 年 4 月 1 日に第 1 巻第 1 号を発行した日本医学放射線学会物理部会誌から綿々と続いており，巻番号は
日本医学放射線学会物理部会誌，放射線医学物理，そして本誌を通して連番になっています．
（編集委員

Japanese Journal of Medical Physics

医

学

兼松伸幸）

物

理

Editorial Board
T. Hasegawa (Chief)
M. Akimoto
F. ArakiN. Kanematsu
R. Kohno
S. SatoS. Sugimoto
Y. Takahashi
A. Nohtomi
M. Hashimoto
T. Fujisaki
T. Magome
N. Matsufuji
S. Minohara
T. Yamamoto
H. Watabe

編集委員長
長谷川智之（北里大学）
編集委員
秋元 麻未（倉敷中央病院）
荒木不次男（熊本大学）
兼松 伸幸（放射線医学総合研究所）
河野 良介（放射線医学総合研究所）
佐藤 清香（エレクタ（株））
杉本
聡（順天堂大学）
高橋豊（大阪大学）
納冨 昭弘（九州大学）
橋本 成世（北里大学）
藤崎 達也（茨城県立医療大学）
馬込 大貴（駒澤大学）
松藤 成弘（放射線医学総合研究所）
蓑原 伸一（神奈川県立がんセンター）山本
徹（北海道大学）
渡部 浩司（東北大学）

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Yamabukicho, Shinjuku-ku, Tokyo 162–0801, Japan
TEL: 03–5389–6234 FAX: 03–3368–2822

公益社団法人日本医学物理学会事務局：〒 162–0801 東京都新宿区山吹町 358–5（株）国際文献社内

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公益社団法人日本医学物理学会編集事務局：〒 169–0075 東京都新宿区高田馬場 4–4–19（株）国際文献社内

ISSN: 1345–5354

ISSN: 1345–5354

Japanese Journal of Medical Physics [JJMP] is publishedfour times per annual volume by the Japan Society of
Medical Physics.

本誌は年 1 巻とし，1 号，2 号，3 号及び 4 号として発行します．

JJMP is indexed in Index Medicus and MEDLINE on the
MEDLARS system.

本 誌 の 研 究 論 文，資 料，特 集 の レ ポ ー ト 等 は
MEDLINE で検索できます．

112

TEL: 03–5389–6234 FAX: 03–3368–2822

TEL: 03–5389–6492 FAX: 03–3368–2830

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 38 No. 2 (2018)

賛

助

会

員

名

エ

レ

ク

タ

株

式

会

社

東 洋 メ デ ィ ッ ク 株 式 会 社

株

式

会

社

応

用

技

研

長 瀬 ラ ン ダ ウ ア 株 式 会 社

加速器エンジニアリング株式会社

株

住 友 重 機 械 工 業 株 式 会 社

ユーロメディテック株式会社

株 式 会 社 千 代 田 テ ク ノ ル

公益社団法人

株 式 会 社 通 商 産 業 研 究 社

式

会

社

日

立

製

作

所

日本生体医工学会

Japanese Journal of Medical Physics
目
次
巻 頭 言
第 112 回医学物理学会学術大会特集号に寄せて
垣花泰政 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47

技術報告
統計的 CT 画像再構成アルゴリズムの実装と画質評価
篠原広行，橋本雄幸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48

解説〈第 112 回医学物理学会学術大会特集〉
シンポジウム①『医学物理学の発展に必要な医療安全の理解』
ASTRO Safety is No Accident や世界の事例紹介

水野秀之 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

医学物理学の発展に必要な医療安全の理解
岡本裕之，中村哲志，西岡史絵，飯島康太郎，竹森望弘，中山広貴，
相川亜子，芝田祥宏，加藤 融，阿部容久，井垣 浩，中山優子，伊丹純. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62

太田誠一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

68

放射線外部照射での患者安全へ向けて

シンポジウム②『核医学分野における医学物理―明日からの機能検査―』
米国の核医学分野における医学物理士と日本の現状との比較

津田啓介，福士政広 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

核医学検査における半定量指標の精度と臨床利用

慧，村田泰輔 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

79

一 .............................................................................................

85

三輪建太，髙橋裕人，宮司典明，我妻

PET/CT を用いた放射線治療計画
花岡宏平，奥村雅彦，門前74

海外セッション『アジア各国における医学物理学・医学物理士の現状』

Medical Physics Education and Clinical Training in Thailand
Anchali KRISANACHINDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Medical Physics in Palestine: A Hope for Better Prospective
Hussein ALMASRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

〈連載：RPT 誌特集〉
平成 30 年度英語論文誌土井賞（優秀論文賞）・MCA 表彰の報告

川村愼二 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

89
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論文紹介

RPT 誌土井賞受賞論文：子宮の術前計画のための 3D プリンタと注入成形によるモデル作成と評価
サイド アハマッド ジクリ ビン サイド アルウィー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RPT 誌土井賞受賞論文：リバーシブルトレーサである 18F-FLT にたいする短時間画像計算法の開発
久冨信之 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RPT 誌土井賞受賞論文：6 チャンネルマルチリーフコリメータを用いた診断用 X 線 CT における線量低減手法
橋本二三生 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

大会開催報告第 115 回日本医学物理学会学術大会報告
小口宏 ....................................................................................................................

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国際学会参加記

WC2018 参加報告
岡﨑啓太 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
施設紹介
熊本大学医学部附属病院 放射線治療部門の紹介
下東吉信，丸山雅人，荒木不次男 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
書評『エネルギーの視点からみた放射線―強くて，恐いけど，怖くない―』藤淵俊王 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
編集後記 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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医学物理

第38巻

定価 2,000円

第2号

平成30年10月31日発行 公益社団法人 日本医学物理学会 東京都新宿区山吹町358-5
平成 2 年 6 月11日第 4 種郵便物認可（株）
国際文献社内