ISSN 1345-5354

医 学 物 20理
19Japanese Journal of Medical Physics

Vol. 392

http://www.jsmp.org/

教育委員会企画連載中

令和元年

第39巻 2号

日本医学物理学会機関誌

目

次

巻 頭 言
破壊的イノベーションへつながる医学物理研究
小澤修一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41〈連載：教育委員会企画〉
解説CT 画像 3D-PSF の胸部 CT-CAD の QA への応用
(2) CT 画像 3D-PSF 応用と PSF 測定精度検証
徹 ....................................

42

第 117 回日本医学物理学会学術大会報告蓑原伸一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50

和田真一，大久保真樹，成田啓廣，村尾晃平，松本

大会開催報告施設紹介
北海道大学病院医学物理部の紹介
鈴木隆介，宮本直樹，高尾聖心，清水伸一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

54

診療放射線基礎テキストシリーズ【1】巻『医用工学』
稻岡秀檢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

記事訂正 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

編集後記 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59

書

評

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本誌に掲載された著作物を複写したい方は，（社）日本複写権センターと包括複写許諾契約を締結されている企業の方でない限り，著作権者から複写権等の行使の委託を受けている次の団体から許諾を受けて下さい．
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CONTENTS
PREFATORY NOTE
Medical Physics Research Leading to Disruptive Innovation

Shuichi OZAWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41〈Special Issue Series: Educational Committee〉
REVIEW

Applications of 3D-PSF of CT Image to QA for Thoracic CT-CAD:
Part 2. Application of 3D-PSF and Veriﬁcation of Measurement Accuracy of PSF
Shinichi WADA, Masaki OHKUBO, Akihiro NARITA, Kohei MURAO,
Toru MATSUMOTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42

REPORT OF JSMP MEETING
Report of the 117th Scientiﬁc Meeting of the Japan Society of Medical Physics

Shinichi MINOHARA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50

INTRODUCTION OF RESEARCH FACILITY
Department of Medical Physics, Hokkaido University Hospital

Ryusuke SUZUKI, Naoki MIYAMOTO, Seishin TAKAO, Shinichi SHIMIZU . . . . . . .

54

BOOK REVIEW

Hidenori INAOKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

ERRATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

EDITOR S NOTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2: 41 (2019)

医学物理 第 39 巻 第 2 号

巻頭言
破壊的イノベーションへつながる医学物理研究
日本医学物理学会

教育委員会委員長

小澤修一
広島がん高精度放射線治療センター

皆さんは「破壊的イノベーション (disruptive innova-

速く，より安価で獲得して競合他社よりも優位に立つためtion)」という言葉をご存知でしょうか．これはハーバーに，自身で開発するよりむしろ新しい技術や企業を買収す

ド・ビジネススクールの Joseph Bower と Clayton Chris-

ることもあります．しかし，いずれの環境に身を置いていtensen が提唱した概念

1）

で，既存技術を駆逐し，新しいたとしても，医学における物理学の専門家である我々が考産業を生み出すような破壊的技術から生まれるイノベー

えるべきは，新規技術の開発はもちろんですが，その技術ションを指します．近年の破壊的イノベーションといえが医療にどのように役に立つか，どのような臨床試験を実ば，スマートフォンが挙げられますが，スマートフォンの施してエビデンスを確立すれば，国内だけでなく全世界で普及でパソコンの販売台数が減少し，パソコンのプロセッ

破壊的イノベーションを起こせるのか知恵を絞ることではサで長年世界トップに君臨していたインテル社はスマートないかと思います．今号に掲載されている第 117 回日本医

フォンのプロセッサに対応できず，世界トップの座を譲る

学物理学会学術大会報告（蓑原大会長）によると，117 回ことになりました．一方で，現存する技術や従来の価値観

大会は，これまでで最も英語発表の割合が高く 44% であっのもとで性能を向上させた新技術によるイノベーションはたそうです．日本医学物理学会が今後も国際化を推進し，「持続的イノベーション」と呼ばれます．ある製品（例え海外からの参加を促す方向性が継続されることを願っていばパソコンのディスク・ドライブなど）の開発が進む際にます．そして将来的には日本発の新規技術により，医学物

は，この持続的イノベーションによる性能向上が頭打ちに理士主導の臨床試験が行われ，世界で破壊的イノベーショなったときに，破壊的イノベーションが起きて一気に性能ンが起こることを期待しています．

が向上し，この破壊的イノベーションが既存技術となり，前号から教育委員会の企画として，新潟大学名誉教授の持続的イノベーションが頭打ちになると，さらに斬新な技

和田真一先生による「CT 画像 3D-PSF の胸部 CT-CAD の術が生まれ，を繰り返す．そして，研究者の多くは，戦略

QA への応用」の全 4 回の連載が開始されました．連載を的マネジメントの本質は，成長のカーブの変曲点を見極ご快諾いただいた和田先生には心より感謝申し上げます．

め，現在の技術にかわる後継技術を開発することにあると

コ ン ピ ュ ー タ 支 援 診 断 computer aided diagnosis (CAD)

主張しており，大企業や優良企業が衰退する一つの理由

は放射線診断医が自らの経験や知識を基にした読影に加えは，持続的イノベーションに対しては積極的で，顧客の意て，検査画像をコンピュータで定量的に解析した結果を参見に敏感であったが，破壊的イノベーションへの対応が遅考にして最終的な診断所見を下すものであります．この研れることであると指摘されています 2）．

究は，肺がん CT 検診を高精度な検診法として広く普及さ

放射線治療における医学物理分野では，IMRT や on-

せる上で CAD が重要な役割を担うことになるということ

board CBCT による IGRT によってもたらされた変化が破を前提としており，CAD の QA の基礎技術を提案するも壊的イノベーションと言えるかもしれません．これら新たのであります．このような内容を前号と今号を含め全 4 回な技術を臨床導入するにあたり，放射線治療の物理・技術の連載において解説していただいています．CAD の研究

的 QA の価値観や実施内容が大きく変化し，新たな臨床試

は，現在話題となっている AI との組み合わせにより破壊験が組まれ，これら新規技術が予後や局所制御率，有害事的イノベーションが起こせる可能性がある分野であると思象の発生率にどのような影響を及ぼすか臨床研究が行わいます．皆様，和田先生渾身の連載をぜひ熟読いただけれ

れ，エビデンスが確立されることで，広く一般に浸透しまば幸いです．

した．医療における破壊的イノベーションを実現するには，アイデアを商品化することが求められます．このような商品化の取り組みは，(a) 利益相反 (b) 資金 (c) 施設内規
定 (d) 法令への対応，などの問題があり，アカデミックな環境や病院では実現が難しく，既存企業では顧客や株主に縛られるため，起業家主導が理想的な環境であると考える人もいますが，むしろアカデミックな環境の方が適していると主張する人もいます 3）．また，大企業が新しい技術を

参考文献
1） Bower JL, Christensen CM: Disruptive technologies:
Catching the wave. Harvard Business Rev. 73: 43–53, 1995
2） クレイトン・クリステンセン：イノベーションのジレンマ増補改訂版 (Harvard Business School Press). 翔泳社，2001
3） Yu CX, Bortfeld T, Cai J: In the future, disruptive innovation in radiation oncology technology will be initiatedmostly by entrepreneurs. Med. Phys. 46: 1949–1952, 201941

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2: 42–49 (2019)

医学物理 第 39 巻 第 2 号

解説〈連載：教育委員会企画〉

CT 画像 3D-PSF の胸部 CT-CAD の QA への応用
(2) CT 画像 3D-PSF 応用と PSF 測定精度検証
和田真一 *1, 2，大久保真樹 2，成田啓廣 2，村尾晃平 3，松本
1

新潟大学

2

新潟大学大学院保健学研究科放射線技術科学分野

3

国立情報学研究所医療ビッグデータ研究センター（元 富士通株式会社）

4

千葉健生病院（元 放射線医学総合研究所）

徹4

名誉教授

Applications of 3D-PSF of CT Image to QA for Thoracic CT-CAD:
Part 2. Application of 3D-PSF and Veriﬁcation of Measurement Accuracy of PSF
Shinichi WADA*1, 2, Masaki OHKUBO2, Akihiro NARITA2, Kohei MURAO3, Toru MATSUMOTO4
1

Professor Emeritus of Niigata University

2

Graduate School of Health Sciences, Niigata University

3
4

Research Center for Medical Big-data, National Institute of Informatics (Formerly Fujitsu Limited)
Chiba Kensei Hospital (Formerly National Institute of Radiological Sciences)1.

つことが確認 2）, 3）された．このことより，CT の撮影・再構

はじめに成パラメータに対応する3 次元 PSF を，高い精度で測定す

前号において，ヘリカル CT の登場により，体軸方向にることが，従来にも増して重要な意味を持つと考えられた．

連続性の優れた 3D-CT 画像表示が可能になり，その結果，

しかし，CT 画像の PSF 測定法に関する報告は数多く存

3D-CT 画像を，被写体関数と 3D-PSF を用いた画像シス

在する 4）〜9）が，求められた PSF の測定精度検証法に関す

1）

テムの線形モデルにより精度よく記述すること が可能とる報告は見られなかった．そこで，著者らは，以下に述べなったことに触れ，Z 軸方向，X–Y 平面のそれぞれにおいる PSF の測定精度の検証法に関する研究を行った．

て，ファントム実験によるこのことの検証研究2）, 3）を紹介した．そこで，3 次元 CT 画像の歪みや，骨壁に隣接する

2.1

精度検証法 10）の原理・方法

粘膜肥厚により骨壁肥厚像を呈する現象が，それぞれ 3D-

ここでは，CT 3D-PSF のうち，スキャン平面内 2 次元

PSF の Z 軸成分，X–Y 平面成分である SSP(z)，PSF(x,y)

PSF (CT-PSF) の測定精度検証法について述べる．CT 画

によるものであることを，画像システムの線形モデルを用いた 3D-CT 画像のコンピュータシミュレーションによって説明できることを示した．
一方で，これらの研究を通じて，CT 画像のシミュレー
ション精度に 3D-PSF の測定精度が直接影響を及ぼすことが明らかになり，PSF の測定精度の追求と精度検証の必要性が改めて課題になった．本稿では，これに対処するために著者らが行った研究を紹介し，さらに，精度検証により得られた PSF を用いた 3D-CT 画像シミュレーションの応用例について紹介したい．
2.

CT 画像における PSF の測定精度検証法

従来，空間分解能に関わる性能指標として一般に用いられてきた CT 画像の PSF が，ヘリカル CT の登場に伴い，生体の3 次元的CT 値分布関数である被写体関数と，3 次元 CT
画像とを媒介する，画像システムの線形項としての役割を持* 新潟大学E-mail: swada_em@emeritus.niigata-u.ac.jp

42

Fig. 1

PSF 精度検証用ファントムの CT 画像 10）．軟組織等
価な直径 2, 3, 5, 7, 10 (mm) の円柱構造が配置されている．直径 5 mm の円柱は撮影 FOV 中心から 5 cm に位置する．

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2 (2019)

解説像 I(x, y) に対して，ここでも画像システムの線形モデルである次式を用いる1）, 11）, 12）に対して実施した精度検証例を以下に紹介する．

．

I(x,y)＝O(x, y)**PSF(x,y)

この手順による PSF 精度検証法を，次の 2 つの PSF 測定法(1)

O(x, y) お よ び PSF(x, y) は，2 次 元 (2D) 被 写 体 関 数 と ス
キャン平面の点像分布関数であり，** は，2 次元重畳積分(convolution) である．CT 画像のノイズとアーチファクトは無視できるものとする．
著者らは，市販の MDCT 性能評価ファントム（MHTtype, 京都科学社製）を用いた以下に示す PSF 検証法を考案した．このファントムは，肺野等価 CT 値で満たされた物
質中に，直径 2, 3, 5, 7, 10 (mm) の軟組織等価 CT 値の円柱構造を配置しており (Fig. 1)，以降このファントムを PSF 検
証用ファントムと呼ぶ．この PSF 検証用ファントムを CT
装置ガントリ中心に設置し，円柱構造物の長軸を体軸（Z軸）と平行に配置して固定する．この PSF 検証用ファント
ムを，PSF 測定に用いたパラメータと同一条件で CT 撮影を行い，画像再構成して，円柱構造物の CT 画像を得る．
一方，円柱構造物の直径と，空間分解能の影響を受けない
円柱構造物固有の CT 値からコンピュータ上で被写体関数を生成し，測定によって求めた PSF(x, y) を用いて (1) 式にFig. 3

LSF から決定された PSF．左は Al 箔，右は Ti 箔のBoone ファントムにより測定 10）

Fig. 4Al 箔 (a) とTi 箔 (b) のBooneファントムから求めたPSFを用いた計算 CT 画像（実線）と撮影画像再構成により得られたCT 画像（点線）の中心 CT 値プロファイルの比較 10）．Al 箔 Booneファントムの結果は，両者よく一致しているが，Ti 箔 Booneファントムでは，不一致が確認され，測定 LSF の精度低下が示されている．

より円柱の CT 画像を計算によって求める．円柱の計算 CT
画像と，撮影・再構成して求めた円柱の CT 画像を比較することによって，測定して求めた PSF の精度を検証する．

Fig. 2Al 箔（実線）とTi 箔（破線）の Booneファントムにより測定された LSF．再構成関数は B20f (a), B40f (b),B70f (c)10）43

医学物理 第 39 巻 第 2 号

2.2

Boone9）ファントム材質と PSF 測定精度検証

JM Boone が 提 案

9）し た MTF 測 定 フ ァ ン ト ム（以 下Boone ファントム）は，金属箔を 2 枚の軟組織等価板によりサンドイッチ状に挟んだ簡単な構造のファントムである．Boone は，軟 組 織 等 価 板 の 材 質 に breast phantom
slabs，Plexi-glas

あることが示された．
2.3 wire, micro-beadを用いたPSF 測定法に対する精度
検証 13）CT の PSF や MTF 測 定 法 と し て wire5）, 6）, 8）や micro-

を，金属箔には，50 μm 厚

bead11）, 14）が QA を目的として用いられる．これらの方法にAl を推奨し，25 μm 厚ロジウム (Z＝45) 箔はアーチファク

ついての，PSF の測定精度検証例について以下に述べる．

トが生じ不適切としている．そこで，軟組織等価 slab にWire での MTF 測定に際し，LSF ( x ) ＝ PSF ( x , y )dy にTM

や LuciteTM

脂肪等価物質（SZ-49, 京都科学）を，金属箔に 50 μm 厚より wire 像を含む CT 画像に関心領域 ROI(x, y) を設定し，Al 箔と 20 μm 厚 Ti (Z＝22) 箔を用いた Boone ファントムを次式により LSF, MTF が求められる．

作製し，これを用いて LSF を測定し，PSF を求めた．使用
し た CT 装 置 は 16 列 MDCT 装 (Sensation-16, SIEMENS)であり，体幹部用 soft から sharp までの 3 種類の画像再構
成 kernel: B20f, B40f, B70f を用いて FBP による画像再構成を行った．2 種類の Boone ファントムによる LSF と PSF
を Fig. 2, Fig. 3 にそれぞれ示す．

S( x ) ＝

 ROI ( x , y)

(2 )

y

 S(x )(3 )MTF(ω)＝F［LSF(x)］(4 )LSF ( x )＝S ( x )/x

次に PSF 検証用ファントムの 2, 3, 5, 7, 10 (mm) の円柱

ここで，F はフーリエ変換を示す．また S′(x) は S(x) の両構造被写体について，PSF 測定と同一条件で撮影再構成

端の各 3 点の平均値を求めて減じたもので，(3) 式においして得た CT 画像と，(1) 式に測定によって求めた PSF をてこれを正規化して LSF(x) とした．(2) 式の ROI 内加算

用いた計算画像の中心プロファイルを比較した．Fig. 4 にpixel を 30 から 50 pixels の範囲で変化させて (4) 式により結果の一部を示す．(a) の金属箔に Al を用いた Boone ファ

計算した MTF について，Wire の結果を Fig. 5 (a〜d) に，

ントムで測定した PSF では，撮影画像と計算画像のプロ

micro-beads (Catphan 600, The Phantom Laboratory,

ファイルがよく一致しているのに対して，(b) の金属箔にNY) の結果を同様に Fig. 5(e〜h) に示す．CT 装置は 4 列

Ti を用いた結果では，プロファイルの不一致は明らかで

MDCT (Asteion4, Toshiba Medical Systems, Tokyo)， 画

あり，PSF の測定精度の低下が確認された．Boone ファ

像再構成 kernel は，標準用と肺野用の標準と sharp な関ントムの材質の適合性の確認に，提案する検証法が有効で数：FC10, FC50, FC52 の結果である．高分解能 kernel でFig. 5wire (a, b, c, d) と micro-beads (e, f, g, h) による CT 画像 (a, e) と MTF13）．ROI 内 30–50 pixels 加算数の変化に対応する MTFの算出結果を示す．再構成関数 FC10, FC50, FC52 の結果．FC52 において著しい変動が見られる．

Fig. 6

FC52 における，計算画像と撮影画像の直径 10 mm 円柱画像のサブトラクション像 13）．ROI 内加算画素数 34 (b), 39 (c),44 (d), 49 (e) による Wire 法 MTF に対応する PSF からの計算画像の結果．

44

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2 (2019)

解説

Fig. 7 加算 ROI サイズに対する，サブトラクション像の平均SD 値．(a) は wire 法，(b) は bead 法の結果であり，SD値が極小となる加算サイズを再構成関数毎に決定 13）．

Fig. 8wire 法（破線）と micro-beads 法（実線）において最適化された MTF は，それぞれの再構成関数で一致していることが確認できる 13）．

ある FC52 において，加算範囲の変化に対する MTF の顕
著な変化が示されている．
そ こ で，PSF 検 証 用 フ ァ ン ト ム の 直 径 2, 3, 5, 7, 10(mm) の 円 柱 構 造 被 写 体 に つ い て，wire ま た は microbeads による PSF 測定と同一撮影・再構成条件により得た
CT 画像と，MTF に対応する PSF により (1) 式により得た円柱構造の計算画像の差分画像を生成した．ROI 内加算
pixel サイズに対応する FC52 の MTF と 10 mmΦ円柱構造
物の差分画像を Fig. 6 に示し，また，ROI 内加算 pixel サ
イズを x 軸に，円柱構造物差分画像の画素 CT 値の標準偏差 (SD) の平均値を y 軸にプロットして Fig. 7 に示す．差分
画像の画素値の SD を極小とする ROI size をもって適切なPSF として検証することができた．
以上の方法により精度検証して得た，それぞれの再構成
kernel の MTF を Fig. 8 に示す．
3.

精度検証を伴う CT PSF 測定法 15）

前章において，PSF 検証用ファントムを用いて PSF（まFig. 9 精度検証を伴う PSF 決定法の処理過程 15）．(a): PSF
検証用ファントムの CT 画像，(b): 円柱構造の再配置
CT 画像，(c): 円柱画像の中心座標決定法，(d): (b) の被写体関数，(e): 空間周波数領域フィルタ閾値処理後の (6) 式右辺，(f): (7) 式に対応して算出された PSF，(g): 等方性処理による PSF，(h): PSF(g) と被写体関数(d) からによる計算画像，(i): (b) と (h) の差分画像

たは LSF）の精度検証が可能であることを示すことができた．そこで，PSF 検証用ファントムの CT 画像を用いて，以下の理論的考察により，精度検証された PSF を算出するための一連のコンピュータプログラムを構築した．

(1) 式の両辺をフーリエ変換した (5) 式を，さらに式変形(6) と逆フーリエ変換により (7) 式を得る．
F［I(x, y)］＝F［O(x, y)］×F［PSF(x, y)］(5)F  PSF ( x , y )  ＝

F  I ( x , y ) F O( x , y )  F  I ( x , y )  
PSF ( x , y ) ＝ F －1   F O( x , y )  

(6 )
(7 )

これにより，PSF 検証用ファントムを CT 撮影し，画像再構成して得た 2, 3, 5, 7, 10 (mm) の円柱構造の CT 画像を45

医学物理 第 39 巻 第 2 号

Fig. 10 設定閾値とマージンごとの差分画像平均 SD 値の2 次
元分布．最小値を得る閾値とマージンによりPSFが最適化される．GE 社CT 装置再構成関数 boneの一例 15）

I(x, y) とし，この円柱構造の直径と，空間分解能の影響を受けない円柱構造物固有の CT 値から，コンピュータ上で被写体関数 O(x, y) を生成し，(7) 式により PSF(x, y) を求めることが可能になる．
ここで，(7) 式は，F[O(x, y)] ≒ 0 による発散の問題を含む．そ の た め 空 間 周 波 数 領 域 フ ィ ル タ に 閾 値（1.0〜
3.0 : 0.4 間隔）を使用し，また，被写体関数を構成する 5
つの円柱構造画像を正方形領域に再配置して，その際のマージン（2.00〜2.40 [mm] : 0.08 mm 間隔）を設定して，PSF の最適化計算における変数として用いた．PSF(x, y)の最適化には，計算された PSF に対して (1) 式により計算
画像 I(x, y) を算出し，撮影 CT 画像との差分画像の標準偏差を定量指標として，これを最小化する閾値とマージンを決定して，精度検証された PSF として出力した．Fig. 9 に一連の処理過程を示す．
最適化における閾値とマージンの決定例を Fig. 10 に示す．以上の方法により CT 装置メーカー 4 社 (GE Healthcare, Toshiba Medical Systems, Siemens Medical Solutions, Philips Medical Systems) の複数の再構成 kernel で精度検証により決定した PSF から求められた MTF を Fig.
Fig. 1111 に示す．
4.

検証 PSF を用いた CT 画像シミュレーション 1：
小球体 CT 画像表示における 3D-PSF の影響 16）

提案手法により決定した各社 CT 装置再構成関数のMTF15）

らかにすることが必要と考えた．

低線量 CT 検診が早期肺がんに対して優れた検出能を示

そこで，低線量 CT 検診により発見され早期肺がんとのされ，続いて低線量 CT 検診の臨床研

鑑別において重要と考えられる肺内結節を想定して，3D-

究 18）, 20）, 21）から，CT 検診による，肺がん死亡率低下を示

PSF が小球体の CT 画像にどう影響を与えるかについてコすことが報告

17）
〜19）

22）
〜25）

されている．ここで，CT 検診にンピュータシミュレーションによる検討を行った．方法

よって発見された肺内小結節が早期肺がんであるか否かのは，本連載において一貫して用いる次のモデル 1）, 11）, 12）にCT 画像所見による鑑別が重要な課題となり，発見されたよる．

す研究結果が報告

肺内小結節の CT 画像サイズと濃度（CT 値）を高精度に測定する手法の確立が必要である．
この課題を扱う上で，著者らは CT 画像の 3D-PSF が肺内小結節のサイズおよび濃度にどう影響するかについて明46

I(x, y, z)＝[O(x, y, z)**PSF(x, y)]*SSP(z)(8 )I(x,y,z) は 3 次元 CT 画像，O(x, y, z) は 3 次元被写体関数，
PSF(x, y) はスキャン (x–y) 平面の 2D PSF, SSP(z) は，z 軸

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2 (2019)

Fig. 12 シミュレーション CT 画像の検証に用いたファント
ムの CT 画像 16）．Fig. 1 の円柱構造に，直径 2, 3, 5, 7,
10 (mm) の球体構造が配置されている．

解説

Fig. 14

直径 10, 5, 2(mm) の球体の撮影再構成 CT 画像と計算画像の比較 16）．球体中心 z–x 平面画像．(a): B40f,
0.75 mm スライス厚，(b): B40f, 1.5 mm スライス厚

Fig. 15直径 1 mm と 2 mm の球体計算 CT 画像．被写体関数，B20f, B40f, B70f の順に表示．表示 Window は同一 16）

精度検証に用いた．
Fig. 13 に直径 10, 5, 2 mm の球体の CT 画像と計算画像の x–y 断面画像を示す．再構成関数は 2.2 にて検証済みの
B20f, B40f, B70f，スライス厚は 0.75 mm の結果である．
Fig. 13 直径 10, 5, 2 (mm) の球体の撮影再構成 CT 画像と，
PSF・SSP による計算 CT 像の比較 16）．球体中心のx–y 平面．スライス厚は 0.75 mm．再構成関数は，
B20f (a), B40f (b), B70f (c)Fig. 14 は，B40f，スライス厚 0.75 および 1.5 mm の x–z 断
面画像の対比である．いずれも，ファントム CT 画像と計算画像はよく一致した．また，球体画像の中心を通る x 軸，
z 軸プロファイルによるファントムと計算画像の比較でも，直径 2, 3, 5, 7, 10 (mm) のすべての球体に対して両者方向の SSP であり，**，* はそれぞれ，2 次元重畳積分，

1 次元重畳積分である．

はよく一致し 16），(8) 式による良好な精度によるシミュ
レーションが可能であることが確認された．

(8) 式による小球体の計算精度検証のために，2.1 で用いこの結果により，精度検証して得られたPSFを用いて，球た MDCT 性能評価ファントムの小球体を使用した．この体 CT画像の計算が良い精度で可能であることが示された．

ファントムには，Fig. 1 と別の断面に Fig. 12 に示す，直よって，測定し精度検証して得られた PSF，SSP を用い

径 2, 3, 5, 7, 10 (mm) の軟組織等価 CT 値の小球体が配置て，任意のサイズと濃度の小球体の被写体関数から，3 次元

されており，この球体 CT 画像と，コンピュータシミュ

CT 画像が精度よく計算し，求めることが可能と確認された．

レーションにより計算した球体の計算画像を対比し，計算以上の検討に基づいて，CT 検診によって発見される肺47

医学物理 第 39 巻 第 2 号

Fig. 16 画像の FWHM を計測直径とし，中心の CT 値を計測濃度とした時の球体直径による値の変動．スライス厚 0.75 mm，再構
成関数 B20f, B40f, B70f におけるシミュレーション結果 16）

内結節を想定して，小球体の 3 次元表示に及ぼす 3D-PSFの影響について，(8) 式を用いたコンピュータシミュレー
ションによる検討を行った．
Fig. 15 は，このようにして計算した，直径 1 mm, 2 mmで均一密度の球体を被写体としたスライス厚 0.75 mm のCT 画像である．本来の結節のサイズは被写体関数 (object)に表示されるが，画像再構成された CT 画像は再構成関数に応じて，そのサイズと濃度は大きく変化することが明瞭に示される．本シミュレーションのスライス厚は，精密検査条件を想定したものだが，画像診断に際して十分に認識すべき情報と言える．
結節のサイズ測定に FWHM を使用し，濃度測定に，結節中心の CT 値を結節濃度 CT とした場合の，CT 画像シ
ミュレーションから得られたサイズと濃度測定値のシミュ
レーション結果を Fig. 16 に示す．撮影・再構成条件に伴う 3D-PSF の影響を示すデータであり，CT 画像から定量データを求める際に，注意すべき点と思われる．
また，PSF と SSP の測定データから，種々の条件で同様のシミュレーションが可能であり，実際の臨床条件において，本法の利用は有益と考えられる．
なお，ここでのシミュレーションは，voxel 中心に対して，結節中心の off-set が 0 の場合であり，off-set≠0 の場合 26）についての検討は紙面の都合により，次号に紹介する．
参考文献
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140, 1994
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次元表示画像ゆがみの評価．日医放会誌 56: 588–594, 1996
3） 和田真一：CT 装置の空間分解能が上顎洞骨壁肥厚所見に与える影響．新大医保紀要 7: 347–355, 2001
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Phys. 3: 233–236, 1976
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MTF of CT scanners. Med. Phys. 9: 758–760, 1982
8） Nickoloff EL, Riley R: A simpliﬁed approach for modulation transfer function determinations in computed tomography. Med. Phys. 12: 437–442, 1985
9） Boone JM: Determination of the presampled MTF in computed tomography. Med. Phys. 28: 356–360, 2001
10） Ohkubo M, Wada S, Matsumoto T, et al.: An effective
method to verify line and point spread function measured
in computed tomography. Med. Phys. 33: 2757–2764, 2006
11） Kalender WA: Computed Tomography, 2nd revised ed.
Publicis Corporate Publishing, Erlangen, 2005
12） Okubo M, Wada S, Saito M: Validation of the blurring ofa small object on CT images calculated on the basis of thethree-dimensional spatial resolution. Igaku Butsuri 25:
132–140, 2005
13） Kayugawa A, Ohkubo M, Wada S: Accurate determination of CT point-spread-function with high precision, J.
Appl. Clin. Med. Phys. 14: 216–226, 201314） The Phantom Laboratory. Catphan Manual. Salem, NY:
The Phantom Laboratory, Inc., 200515） Ohkubo M, Wada S, Ida S, et al.: Determination of point
spread function in computed tomography accompaniedwith veriﬁcation. Med. Phys. 36: 2089–2097, 200916） Ohkubo M, Wada S, Kunii M, et al.: Imaging of small
spherical structures in CT: Simulation study using measured point spread function. Med. Biol. Eng. Comput. 46:
273–282, 200817） Sone S, Takashima S, Li F, et al.: Mass screening for lungcancer with mobile spiral computer tomography scanner.
Lancet 351: 1242–1245, 199818） Henschke CI, McCauley DI, Yankelevitz DF, et al.: Early
lung cancer action project: Overall design and ﬁndings
from baseline screening, Lancet 354: 99–105, 1999
19） Yang ZG, Sone S, Li F, et al.: Visibility of small peripheral lung cancer on chest radiographs: Inﬂuence of densitometric parameters, CT values and tumour type. Br. J. Radiol. 74: 32–41, 200120） National Lung Screening Trial Research Team: The National Lung Screening Trail: Overview and study design.
Radiology 258: 243–253, 2011

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2 (2019)21） Xu DM, Gietema H, Koning HD, et al.: Nodule management protocol of the NELSON randomized lung cancer
screening trial. Lung Cancer 54: 177–184, 200622） The International Early Lung Cancer Action Program
Investigators: Survival of Patient with Stage I Lung Cancer Detected on CT Screening. N. Engl. J. Med. 355:
1763–1771, 200623） The National Lung Screening Trial Research Team: Reduced lung-cancer mortality with low-dose computed tomographic screening. N. Engl. J. Med. 365: 395–409, 2011

著者紹介
和田 真一（わだ・しんいち）

解説24） Paci E, Puliti D, Pegna AL, et al.: Mortality, survival andincidence rates in the ITULUNG randomized lung cancer
screening trial. Thorax 72: 825–831, 201725） Nawa T, Fukui K, Nakayama T, et al.: A population-based cohort study to evaluate the effectiveness oflung cancer screening using low-dose CT in Hitachi city,
Japan. Jpn. J. Clin Oncol. 49: 130–136, 201926） Ohno K, Ohkubo M, Marasinghe JC, et al.: Accuracy of lungnodule density on HRCT: Analysis by PSF-based image simulation. J. Appl. Clin. Med. Phys. 13(6): 227–292, 2012

村尾

晃平（むらお・こうへい）

松本徹（まつもと・とおる）（現職名）新潟大学非常勤講師，新潟大学教育支援員（専門分野）医学物理学
東京理科大学理学部第 I 部物理学科卒業後，日本歯科大学新潟歯学部歯科放射線学教室を経て 2001 年 4 月より新潟大学教授，医学部保健学科放射線技術科学専攻，同大学院保健学研究科放射線技
術科学分野担当．2018 年 3 月 31 日定年退職．2018 年 4 月 1 日新
潟大学名誉教授称号授与（第 594 号）．日本医学物理学会名誉会員（第 66 号）．博士（歯学）．

（現職名）国立情報学研究所 医療ビッグデータ研究センター（特任准教授）早稲田大学 理工学部卒，東北大学工学研究科応用物理学専攻にて博士前期・後期課程修了．博士（工学）．学位取得後，富士通
株式会社を経て 2018 年 3 月より現職に至る．国立研究開発法人日本医療研究開発機構 (AMED) の「臨床研究等 ICT 基盤構築・人工知能実装研究事業」での研究「医療ビッグデータ利活用を促進す
るクラウド基盤・AI 画像解析に関する研究」に従事．

大久保（現職名）千葉県勤労者医療協会放射線技術部顧問
日本医学物理学会名誉会員（第 45 号）．日本医学物理士会名誉会員（第 14 号）．博士（医学）．

真樹（おおくぼ・まさき）（現職名）新潟大学医学部保健学科・大学院保健学研究科（教授）
博士（医学）．

成田

啓廣（なりた・あきひろ）（現職名）新潟大学医学部保健学科・大学院保健学研究科（助教）新潟大学医学部保健学科卒．同大学院保健学研究科博士前期・後期課程修了．2015 年 4 月より現職に至る．博士（保健学）．

49

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2: 50–53 (2019)

医学物理 第 39 巻 第 2 号

大会開催報告第 117 回日本医学物理学会学術大会報告
大会長

蓑原伸一 *
神奈川県立がんセンター物理工学科

Report of the 117th Scientiﬁc Meeting of the Japan Society of Medical Physics
President of the 117th Meeting of JSMP
Shinichi MINOHARA*

Section of Medical Physics and Engineering, Kanagawa Cancer Center

1.

はじめに

17 セッションを英語のみで構成しました．さらに従来は
事前登録の CyPos の評価のみで賞を決定していましたが，第117 回日本医学物理学会学術大会が 2019 年 4 月11日〜

今回は CyPos で事前に受賞候補者をノミネートした後，当14 日の 4 日間にわたってパシフィコ横浜で開催されました．

日の英語発表（質疑応答を含む）を採点・評価し，大会長

本大会は JRC2019 として，第 78 回日本医学放射線学会総賞（金，銀，銅）を最終決定しました（表 2）．この方式は，会（JRS；山下康行総会会長），第 75 日本放射線技術学会

採点を行っていただいた実行委員等の先生方には当日まで

学術大会（JSRT；石田隆行大会長），および国際医用画像

大変であったと思いますが，英語発表の質を上げていくこ

総合展 (ITEM) との合同で開催されたものです（図 1）．

とに今後とも寄与できると思います．

JRC2019 全体のメインテーマは「革新的な放射線医学を

3.

― 患 者 に 寄 り 添 っ て―」 (Innovative Radiology close to

企画セッション

the Patients) で，学術大会や論文等で報告される放射線医

3 学会合同の企画として AI 関連に重点を置き，特別講演

学の新たな知見・最新の技術が，臨床として患者の診療に「人工知能の進展と医療・ヘルスケアにおける可能性（東反映できているかを見つめ直し，さらに放射線医学を進め

京大学松尾豊先生）」，合同シンポジウム 1「Value-basedていくにはどうしたらよいかを考えてみよう，ということ

Imaging: AI 時代を見据えて画像診断の価値を考える」，合でした．JRC 全体の参加登録者数は約 13,000 人で，この同シンポジウム 2「人工知能を用いた革新的な放射線医学」，

うち JSMP の参加登録者数は，正会員 844 名，学生 181 名，

および「ディープランニング・ハンズオンセミナー」を企

合計 1,025 名と，盛況に終えることができました．

画しました．さらに JSMP 単独の企画としてこれらを補2.

英語発表の新たな試み

大会は，長谷川智之実行委員長のもと実行委員 10 名，

完し技術的な知識・理解を深めるために，早朝教育講演「AI の基礎と展望」，生体医工学会との合同「AI の応用；
CAD における機械学習」を開催しました．これら AI に関

黒岡将彦プログラム委員長のもとプログラム委員 30 名の方々と準備を進めてきました．
今大会からの新たな試みとして，英語と日本語の発表をセッション単位で分けました．これまで国際化に向けて英語での発表を推奨しつつも，各セクションは英語と日本語の発表が混在していました．そこで今回からは演題申し込
み時点で，英語発表にするかどうかを選択してもらい，英語発表の方は報文集から発表・質疑まですべて英語で行ってもらい，またそのために英語だけのセッションに分け，座長にも英語での進行をお願いしました．一方で大会長賞
は英語発表者のみから選ぶことを募集時点で明記しインセ
ンティブを与えました．その結果，発表演題数 168 件（日本人 146 名，外国人 22 名）のうち英語発表が 74 件となり，

図1* 神奈川県立がんセンター物理工学科［〒241–8515 神奈川県横浜市旭区中尾 2–3–2］

各大会長と JRC 代表理事

Section of Medical Physics and Engineering, Kanagawa Cancer Center, 2–3–2 Nakao, Asahi-ku, Yokohama, Kanagawa
241–8515, Japan
E-mail: minoharas@kcch.jp

50

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2 (2019)

大会開催報告した会場は，いずれも多くの参加者を得ることができまし

わせて多くの参加者を得ました．またランチタイムレク

た．AI の利用については会員の関心が高い一方で，講演さチャーはいずれも 150 名を超える参加者で好評でしたが，れた先生方からは，一時の過熱的な AI ブームはすでに過

特に土曜の「IMRT 検証の現状と将来」では 360 名（会場

ぎ去り，一つの技術として地に足の着いた具体的な応用開定員 240 名）となり，立ち見であふれていたかと思います．

発へシフトしているという意見もうかがえました．

このように企画したセッションは，いずれも多くの参加者

また JSMP が主体となって企画した合同シンポジウム 3を得て好評でした．しかし一方で，現状の大会スケジュー「腫瘍の顔をとらえる；生物学的不均一性に応じた放射線

ルだと，合同企画を含め同時刻に複数のシンポジウム等が治療の幕開け」はメインホールで 716 名の参加者を得て好重なってしまい，両方興味があってもどちらかを選択せざ評でした．このシンポジムでは 5 人の中堅若手の先生方にるを得ず，またその組み合わせによっては参加者が偏って講演をお願いしましたが，企画段階で意図したように新たしまうことが懸念されました．限られた日程・会場数の中な視点から刺激的な講演になったと思います．なおこれにで，多くの会員の皆さまに満足いただけるようどのようについては 5 人の演者に解説記事をお願いしてあり，「医学セションを配列するかは，大会を準備する立場からは難し

物理」誌で特集記事として掲載の予定です．ご期待下さい．

い問題です．

昨年度からスタートした3 学会合同教育セッションは今回

4.

「脳腫瘍の診断から治療まで」となりJSMP からは BNCT の

一般演題の状況

医学物理についての講演を行いました．JSRT–JSMP の当初の演題申し込み件数は，180 件（国内 150 件，国外合同企画では，JSMP からの海外招聘特別講演にハーバー

30 件）ありましたが，プログラム委員会審査・倫理審査のド大学の Hak Soo Choi 先生をお招きし「Shine a Light on

時点で 2 件が非採択となり，さらにその後の演題取り下げ

cancer; Bioimaging and Nanomedicine」の講演をいただが 10 件（国内 3 件，国外 7 件）あり，最終的な一般演題発

きました．また RPT 誌関連では「RPT 誌に論文を投稿す表件数は 168 件（国内 146 件，国外 22 件）となりました．

るために；著者×査読者＝良い論文」（7 演者），「RPT 誌

国外の AFOMP メンバーについては，国際交流委員会と優秀論文土井賞授賞講演」を JSRT と合同で行いました．

協力してトラベルアワードを設け，海外からの参加を呼びJSMP 企画シンポジウム「標的アイソトープ治療の医学掛けています．今回 12 名からのトラベルアワード申請が物理」（6 演者）では，ドイツからの Peter Thirolf 先生をあり，発表内容のサマリー書類に基づいて評価し 5 名を選交え活発な議論がなされました．海外招聘特別講演では出しました（表 2）．残念ながら国外からの演題取り下げ 7

IOMP 会 長 Madan M. Rehani 先 生 に「Making imaging

件は，審査で選外となったものでした．限られた予算の中safer; Where we are and vision for future」で講演いただ

で，AFOMP メンバーの参加促進とトラベルアワードの件きました（図 2）．その他，セミナー「科学究研究費に採数をどうするかは，今後とも課題が残りますが，受賞で発択されるために」（6 演者），「QAQC 委員会報告」，「医学物表された若手の方々が，JSMP での発表を非常に喜んでお理教育コース交流会」，「早朝教育講演」（3 演題），「ランられたのは印象的でした．

チタイムレクチャー」（3 演題）などを企画しました．早朝

最終的な発表演題 168 件のうち，英語発表 74 件，日本

教育講演は今回から時間を早めて 8 時開始（従来は 8 時 15

後発表 94 件でした．春の学術大会の発表演題数について，

分）としましたが，いずれも隣接するサテライト会場とあ過去 5 年間の推移を図 3 に示します．これまでと比較して，
英語発表の割合が多く 44% を占めました．
5.

研究発表の動向と今後

最近の発表演題の傾向について，2000 年，2010 年，および今回 2019 年のデータをもとに調べてみました（表 1）．
この検討内容は開会式の基調講演で私から紹介しました．
2000 年以降の会員数は，10 年ごとに約 1,000 名ずつ増加
していますが，春の学術大会の一般演題数は 2010 年頃から毎回 160 件前後で横ばいです．現状のパシフィコ横浜の会場数では，これ以上は受け入れ難いという実情はありま
すが，会員数増に対して発表件数が延びていない（≒春の学術大会では会員数に対する発表件数の割合が減少している）というのは，学会活動としては気になるところです．
一方，発表された研究分野の変遷をみてみると，大きな
図2

IOMP 会長

Rehani 先生の講演くくりでは，この 20 年で診断領域での研究発表の割合が51

医学物理 第 39 巻 第 2 号

半減し，一方，治療分野の研究発表が 3 倍に増えています．

ることになるだろうと思います．さらにそれらを基盤に，

しかし，その内訳をもう少し詳しく調べてみると，違う事

コンセプトとしては以前から言われていた Theranostics，

情も見えてきます．2000 年代は，IMRT に代表されるよう

Biological Dose Painting，あるいは Targeted Radioisotope

な照射技術の高精度化・複雑化で，放射線治療のための，

Therapy といった治療技術の実用化が加速されると思い

線量分布の検証・QA の測定に関連した発表が増え（測定ます．このような背景で次世代を見据えたシンポジウムと分野から治療分野への移行），その結果，現在，IMRT はごして今回「腫瘍の顔をとらえる―生物学的不均一性に応じく標準的な照射法として普及しています．さらに 2010 年代た放射線治療の幕開け―」，「標的アイソトープ治療の医学になると，高分解能の X 線 FPD の治療機器への搭載やコー物理」を企画したわけですが，会場の熱気と言えるようなンビーム CT の導入で，Image Guided Radiotherapy 分野

独特の雰囲気に関心の高さを感じました．またランチタイの研究発表が増え（診断分野から治療分野ㇸの移行），これムレクチャーに企画した「Development on-line adaptive

も現在は治療機器の標準的な機能として普及しています．

radiotherapy」では治療機器に搭載されたリアルタイムのこのように医学物理は，臨床への普及・標準化に大きく寄MRI 画像に，従来の IGRT とは異次元の展開を期待できた

与してきました．

のではないかと思います．

では，次の 5 年，10 年は，どのような展開となっていく

今後，データサイエンスは，最新の診断情報に治療のたでしょうか．1 つは，今回の学術大会でも多くの講演が企めの新たな解釈を与え，これまで以上に診断と治療の結び画された AI に代表されるデータサイエンスを背景としたつきを強めることになるかと思います．それを受けて，物分野があります．すでに診断領域では多くの実用化研究が

理側では線量や線質の制御技術，あるいはより高度な治療行われていますが，いずれ治療分野でも大きな割合を占め

計画シミュレーションの研究が進むと思います．しかし臨床に普及させていくのに，これら新しい診療技術の品質を，どう検証していくかは，医学物理にとって大きなテーマです．そのためには，従来のハードウエア／計測可能な物理表12000 年

2010 年

2019 年

会員数
約 700 名春の学術大会の一般演題数
62 件
診断（Ｘ線，PET，MRI）［%］
33.9
画像処理，医療情報［%］19.4
放射線測定，防護［%］22.8
治療（光子線，粒子線）［%］
19.4

1,660 名
177 件
27.1
9.6
11.9
46.9

2,584 名
168 件
16.1
12.5
8.3
60.7

年度

図3

過去 5 年間の発表演題数の推移

図452

発表分野の変化大会長招宴にて（招待者，JSMP 役員，他）

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2 (2019)

大会開催報告表2

大会長賞およびトラベルアワードの受賞者

JSMP117 Presidentʼs Award Gold, Silver and Bronze (Ceremony: Sunday, April 14, 2019 15:00–16:30 at Main Hall)
Award

ID

Authors

Title

Session category

Fundamental study of the neutron ambient
dose-equivalent measurement using two Csl
self-activation sensors

Radiometry/Spectrometry/
Dosimetry/Protection
E1
Measurement and dosimetry

Presidentʼs
Award
Gold

O-105

Yumika Hanada, Akihiro Nohtomi,
Taishi Ueki, Ryosuke Kurihara

Presidentʼs
Award
Gold

O-111

Hiroya Shiomi, Yuichi Akino, Iori Sumida,
Norihisa Masai, Ryoong-jin Oh,
Kazuhiko Ogawa

Development of a raster scan IMRT using
robotic radiosurgery system: Part II,
optimization of ﬂuence map(photon/electron) E4

Presidentʼs
Award
Gold

O-118

Hikaru Nemoto, Noriyuki Kadoya,
Tomohiro Kajikawa, Yujiro Nakajima,
Takayuki Kanai, Yoshiro Ieko,
Ken Takeda, Keiichi Jingu

4D-CBCT ventilation image-based VMAT
plans are comparable to 4D- CT ventilation
image-based plans: Evaluating 4D-CBCT
ventilation images(photon/electron) E5

Presidentʼs
Award
SilverO-025

Hideaki Tashima, Eiji Yoshida,
Yusuke Okumura, Mikio Suga, Naoki Kawachi,
Kei Kamada, Katia Parodi, Taiga Yamaya

Whole gamma imaging: Demonstration ofthe β＋-γ coincidence

Nuclear Medicine
E1
Nuclear medicine 1

Presidentʼs
Award
SilverO-096

Weishan Chang, Yusuke Koba,
Takuya Furuta, Shunsuke Yonai,
Shintaro Hashimoto, Shinnosuke Matsumoto,
Tatsuhiko Sato

Development of a CT-number parameterization method and validation for Monte Carlosimulation of carbon-ion radiotherapy:
A preliminary study

Radiation Therapy(heavy particle)
E1
Simulation/Others

Presidentʼs
Award
SilverO-122

Shohei Tanaka, Noriyuki Kadoya,
Kazuaki Nakane, Tomohiro Kajikawa, Kota Abe,
Suguru Dobashi, Ken Takeda, Keiichi Jingu

Homology as novel radiomic features forprediction of the prognosis of lung cancer
based on CT-based radiomics(photon/electron) E6

Presidentʼs
AwardBronzeO-035

Shintaro Anbo, Mitsuhiro Nakamura,
Nobutaka Mukumoto, Tomohiro Ono,
Takashi Mizowaki

Three-dimensional tumor position estimation using image features on orthogonal kV
X-ray projections: Comparison of two feature
extraction algorithms

Radiation Therapy(photon/electron)
E1
IGRT

Presidentʼs
AwardBronzeO-086

Ryo Kakino, Mitsuhiro Nakamura,
Takamasa Mitsuyoshi, Takashi Shintani,
Hideaki Hirashima, Yukinori Matsuo,
Takashi Mizowaki

Prognostic prediction based on diagnostic CT
image features before SBRT for lung cancer
patients: A retrospective single-institutional
study

Image Informatics/
Processing/Analysis
E2Radiomics

Presidentʼs
AwardBronzeO-097

Taisuke Takayanagi, Tomoki Uesaka,Kikuo Umegaki, Hiroki Shirato,
Taeko Matsuura

Simulation studies of a proton range- veriﬁcation method using ionoacoustic wave
generated from spherical gold ﬁducials

Radiation Therapy(heavy particle)
E2
Range veriﬁcation

Radiation Therapy
Algorithm/Others

Radiation Therapy

Treatment planning 1

Radiation Therapy
Machine learning

JSMP117 Travel Award
ID
O-030
O-043
O-085
O-114
O-119

AwardeeTitle

Raﬁdah Zainon
John Paul O. Bustillo
Siti Aishah Abdul Aziz

Feasibility of 3D printed patient speciﬁc thyroid phantom for radiation dosimetry
Designing a 3D printed radiotherapy phantom using 3D Slicer software
Relationship of MoCA assessment with hypometabolic region of 18F-FDG PET/CT in
Alzheimer disease patients
Le Trong Hung
Pediatric craniospinal irradiation with general anesthesia at Hue Central Hospital
Mohammad Mokhlesur Rahman A hybrid IMRT technique for treatment of breast cancer: a dosimetric study

量に基づく QA/QC とは異なった方法論・アプローチが必

JSRT の実行委員の先生方と協力し，約 1 年がかりで準備要です．例えば，個別適用でのリアリティのある高度なシを進めて行きます．無事に終わってしまうと，あっという

ミュレーション，さらにシステム化・効率化・迅速化とい間だったとの感想ですが，その間，JSMP の理事会・委員会

うことができて初めて普及し「革新的な放射線医学を―患の先生方にご議論・助言をいただき，また JRC 事務局・者に寄り添って―」につながります．ぜひ若い方々に新たJSMP 事務局には多大な支援を頂きました．大会開催にごなテーマとして，チャレンジしてもらいたいと思います．

尽力いただいた多くの皆様に心より感謝申しあげます．さ

6.

おわりに

春の医学物理学術大会は，JRC のメンバーとして，JRS，らに拙い私の大会長のもとで，実務の最前線に立って奮戦いただいた長谷川実行委員長，黒岡プログラム委員長にあらためて感謝いたします．

53

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2: 54–56 (2019)

医学物理 第 39 巻 第 2 号

施設紹介
北海道大学病院医学物理部の紹介
1.

昨年末の放射線科・核医学・医学物理合同忘年会に初めてはじめに当番幹事として加えて頂き，臨んだ結果は，これまでの医北海道大学病院は，札幌市中心部の札幌駅からほど近く

学物理部門の経験そして，新任教員の田中先生のピアノ演にある北海道大学キャンパスの北部に位置しています．北奏によるサポートもあり大成功を収め，新しい部門として海道大学のキャンパスは非常に広大（東京ドーム 38 個分

仲間入りができたのではと自負しております．まずは幸先とのことです！）で，札幌駅から地下鉄で 1〜2 駅が北海のよい船出となりました．以下では，我々が北海道大学病

道大学病院の最寄り駅となります．北海道大学病院から見院で担っている臨床業務と共に，次世代への教育，新しいえるイチョウ並木は，秋の紅葉が大変有名で，黄色に色づ装置などの開発についてご紹介させて頂きます．

く時期には毎年観光客や市民の皆さんが訪れていますが，

2.

冬の雪景色も綺麗で，春の新緑，夏の美しい緑と，四季
折々楽しませてくれます．

2.1

運用状況の紹介X 線治療

北海道大学は「Boys, be ambitious」で有名なクラーク

光子線治療用のリニアックとしては，3 台（Clinac iX 2

博士を初代教頭に迎え，1876 年に前身の札幌農学校が開台，TrueBeam 1 台，いずれもVarian Medical Systems 社）

校したのが始まりです．前身の医学部附属病院が 1921 年を保有しています．Clinac iX のうち 1 台と TrueBeam が設置され，X 線診療が開始されました．1947 年の放射線

動体追跡装置（SyncTraX，島津製作所）を備えており，

医学講座誕生以降，北海道大学の放射線分野は，このク

動体追跡治療のお膝元ならではの環境となっています．

ラーク博士の言葉通り？ RALS や治療計画用 CT，PACS，

SyncTraX は本学と島津製作所との共同研究のもとで開発

そして近年では動体追跡放射線治療と代々輝かしい先駆的実用化され，Clinac iX に組み合わせた SyncTraX が本邦な開発を行ってきました．

初号機になります．開発時期には様々な苦労がありました

北海道大学病院における医学物理部門は，2006 年に設置

が，薬事取得を経て 2014 年度から臨床を開始して以降，された分子追跡放射線医療寄附研究部門がベースで，その現在までに 200 例を超える定位放射線治療に利用されてい後，医学研究院や工学研究院の特任教員が加わり，放射線ます．動体追跡装置を用いた治療としては，肺や肝臓の動治療科所属の医学物理士の誕生などを経て，様々な領域で体追跡治療のほか，前立腺治療時のマーカ位置決めにも利活躍する医学物理関係の業務を統合する必要から，2019 年

用しています．また，TrueBeam と SyncTraX を組み合わ度に「医学物理部」が新設され一つの完成形を迎えました．

せた治療システム（図 2）では，従来システムと比較して現場における人員として，医学物理士 6 名，ドジメトリス

線量率が高いことから治療時間を短縮できており，典型的ト 2 名および医学物理士アシスタント複数名を抱えるほな肺の定位照射の治療時間は 20 分前後です．

か，関連する技術補佐員などを含め，現在は総勢 19 名の光子線治療における医学物理部の大きな臨床業務として，
IMRT/VMAT の治療計画/QA があります．医学物理が関与所帯で臨床業務に携わっています（図 1）．
我々医学物理部は，北海道大学病院での活躍の領域を確して以降，IMRT/VMAT の件数は年々増加しており，現在

立し，臨床に貢献していく所存です．その前哨戦として，は年間計画件数として約 300 件となっています．割合とし

図1

54

医学物理部スタッフ集合写真

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2 (2019)

施設紹介

図3

陽子線治療システムの外観写真

図 2 TrueBeam と SyncTraX を組み合わせた治療システムの
外観写真ては頭頸部が半数以上を占めており，次いで前立腺が多く，その他としては髄膜種や食道，胃 MALT リンパ腫など多くの領域をカバーしています．近年では，VMAT への移行を積極的に進めており，大半の治療計画を VMAT で行っています．IMRT/VMAT の治療計画装置には Pinnacle3 を
図4

メインに使用しているほか，Eclipse，XiO を保有してお小児治療の様子り，3D-CRT の計画，比較検証，研究用として利用しています．また，画像レジストレーション機能などを有するソないため，ビーム利用効率に優れる，中性子の発生が少な

フトウェア MIM Maestro（MIM Software 社）を利用し，い，また大照射野を実現可能といった利点があります．本

計画変更時の ROI を 1st プランから作成するなどして，増施設では 40×30 cm の照射野サイズを活かし，パッチ照射

え続ける治療計画の効率化を図っています．治療計画/QA

法を用いることなく全頸部や食道の治療を実施していまのほか，装置 QA，コミッショニングなども実施しており，

す．更に，スキャニング照射法により強度変調陽子線治療

年々増加する高精度治療の品質の担保に貢献しています．

(IMPT) も可能となっています．IMPT は X 線治療における IMRT と同様，複数門の同時最適化により所望の線量分

2.2

陽子線治療

布を得る治療計画法であり，陽子ビーム自体の優れた物理

本院の陽子線治療センターは（図 3），世界のトップを目

特性と相まって腫瘍への線量集中とリスク臓器の大幅な線指した先端的研究推進のための「最先端研究開発支援プロ

量低減を実現できます．本施設では 2015 年 8 月に IMPT

グラム」
（2009〜2013 年度）の支援による研究開発を経て，を開始し，以降，全体の約 1/3 の症例に対して IMPT を適2014 年 3 月に治療が始まりました．その最大の特徴は，本用しています．

学で 1999 年に開発され，以来 20 年以上の臨床実績を有す

呼吸性移動などを伴う部位におけるスキャニング照射でる動体追跡技術と，日立製作所が 2008 年に米国 MD アン

は，動的なビーム送達と標的の動きの相互作用，いわゆるダーソンがんセンターにて商用の陽子線治療装置として世interplay effect により標的線量の均一性および集中性が低界で初めて実現したスポットスキャニング技術の融合にあ下することが知られています．本施設では，腫瘍あるいはります．

その近傍に留置された金マーカーの三次元位置を二方向か

スキャニング照射法は，二対の走査電磁石による平面方らの X 線透視によりリアルタイムに認識する動体追跡技術

向への陽子ビームのスキャンと，シンクロトロンからの出を用いたゲーティング照射により，interplay effect を低減

射エネルギーの変更による深部方向のブラッグピーク位置

した高精度な治療を実施しています．現在，肺，肝臓，膵調整により，腫瘍の三次元形状に合致した照射野形成を可臓，および前立腺の症例に対して動体追跡技術を適用して能にする技術です．ボーラスおよびコリメータを必要としおり，約半数の患者に対して本技術が用いられています．
55

医学物理 第 39 巻 第 2 号

2016 年度から小児固形がんに対する陽子線治療が保険診療となり，本施設でも全患者の約 2 割が小児患者となっています（図 4）．小児の治療においては，治療前プレパ
レーションによる動機付けや治療期間中の日毎のごほうび
シールの貼付，また照射中のプロジェクターを用いた動画視聴などの工夫により自発的な治療への参加を促し，多くの患児が鎮静を行うことなく治療を完遂しています．また，小児科，麻酔科などを始めとする関係各科との連携による全身麻酔下での治療も行っています．
3.

研究・教育ミッション

医学物理部のスタッフの多くは病院もしくは大学に所属

図5

サマースクールの講義風景する教職員であり，臨床業務に加えて，研究・教育も必須
業務となっています．研究に関しては，北海道大学は，病外向きのアウトリーチ教育活動も盛んです．2014 年より，院，医学部，工学部などが同一キャンパスの徒歩圏内にあ

毎年夏に医学物理サマースクールを開催しており，我々教ることも手伝い，古くから医工連携の協力体制が整ってお員のほか，スタンフォード大学などから招いた講師らにより，医学物理部の教員も分野横断型の大型国プロジェクト

り，光子線，陽子線の治療に関わる講義や，放射線生物のに参画するなどして，動体追跡陽子線治療のような新しい

話しなども交えて，多岐にわたる講義を展開しています

治療技術の開発などの成果をあげてきました．また，教員（図 5）．座学に加えて，計測や QA の実習を取り入れるこの多くが自ら立案した研究テーマで科研費を取得し，臨床ともあり，参加者からはよい評判を得ています．病院とし業務と並行して研究を進めています．

て国内外の施設からの研修も受け入れており，直近ではス

教育に関しては，がんプロフェッショナル養成コースやペインから来られた医学物理士の方が 3 カ月間研修の目的

医学物理士認定教育コースを基盤として，治療の現場や他で滞在しており，母国での施設立ち上げのために非常に有学部の協力をいただきつつ，次世代の医学物理士の教育を益であったということでした．我々にとっても異文化交流

進めてきました．これらの活動が実り，2017 年度に北海のよい機会であったと感じています．

道大学に新たな大学院として「医理工学院」が新設されました．医理工学院では 2 つのコースを設けているほか，医

4.

おわりに

学物理士の教育コースを整備しており，現場と連携した教北海道大学病院に医学物理部門が設置されてから医学物育を受けられるよう，特別なカリキュラムを組んでいます．

理部の設立まで，確立した部門として様々な業務を進めて現時点で，修士課程学生が 28 名，博士課程学生が 20 名在こられたのも，我々医学物理スタッフの業績・実績だけで籍しています．医学物理部の多くの教員は医理工学院の専はなし得ず，医師，技師，関連教員の理解と御協力が不可任教員であり，責任を持って各分野を運営する立場とし欠であったことを忘れずに，今後も業務に邁進していきたて，それぞれが複数の学生の主指導教員となり教育を進め

いと思います．恵まれた環境を活かし，研究，臨床に携わています．今春に修了した第 1 期生については，メーカー

る次世代の医学物理士や放射線治療に関わる優秀な人材を

就職や博士課程進学など，全員が希望に沿った進路を決め輩出できるよう，尽力していく所存です．最後に，本稿作ており，順調な滑り出しです．多くの学生が医学物理学会

成に御協力いただいた医学物理部の方々，量子医理工学グなどで研究発表をしており，いくつかの演題で学会賞を受

ローバルステーションの方々に感謝いたします．

賞するなど，教育と研究のよい循環ができてきていると実感しています．

56（文責：鈴木隆介，宮本直樹，高尾聖心，清水伸一）

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2: 57 (2019)

医学物理 第 39 巻 第 2 号

書評
診療放射線基礎テキストシリーズ【1】巻『医用工学』
編集委員：鬼塚昌彦，他
著者：富永孝宏，他
出版社：共立出版
発行日：2019 年 3 月
私は医療系専門職の養成校にて，診療放射線技師，臨床題でもあり，丁寧な解説となっている．「第 4 章

半導体」

検査技師，臨床工学技士の国家資格を受験する学生への医では，まず半導体の基本的性質が詳しく解説されている．

用工学の講義を担当している．授業評価アンケートでは，他の医療専門職の医用工学の教科書ではここまで半導体の高校時代に物理を履修していない学生の多くから，講義が内部について詳しく解説されている教科書はほとんどな

難しいという意見がでる．こういった学生は物理の知識だ

く，診療放射線技師向けの貴重な教科書であることがこのけでなく，数学についても簡単な微分・積分などの本当に章を特徴づけている．また整流素子である各種ダイオード

基礎的な知識を持つのみで，ベクトル・行列についてはほやトランジスタについても多くの種類について解説されてとんど知識がないまま講義を受講している学生が多いこと

おり，これも診療放射線技師向けの教科書としての特徴をが実情である．特に診療放射線技師の国家試験としての医示していると言える．
「第 5 章用工学の問題は他の専門職の医用工学の試験と比較してもルタ回路の周波数特性の解説があるが，これらは他の医用内容が高度であることに加え，診療放射線技師の国家試験

工学の教科書では「交流回路」で解説されることが多く，に対応した良い教科書がなかなか見つからないことも問題

この教科書独自の構成と言える．その後は，通常の医用工となっている．

学の教科書の定番である演算増幅器の諸特性について触れ電子回路」では，まずフィ

医用工学とは医療技術を学ぶ上で必要となる電磁気学，

たあとで，AD・DA 変換について詳しく解説されている．

半導体物性論，電気・電子回路工学，電気的安全など医療整流回路も通常の医用工学の教科書では半導体の部分で言機器に利用されている技術について，幅広い範囲での学習及されることが多く，本章は独自の構成を持っていることが要求される．本書の筆者は，診療放射線技師の医用工学がわかる．二極真空管については診療放射線技師独特の内の講義を担当しており，従来までの医用工学の教科書と実容であり，ここで詳しく解説されている．「第 6 章

際の国家試験の問題の間には乖離があると感じていたとし器」では，変圧器の原理から，理想変圧器，実際の変圧器ている．本書の主張にあるように，医療従事者の受ける医のヒステリシス現象，変圧器の定格，損失などが詳しく解用工学の講義では，医療職種ごとに特化した内容が必要説されている．他の医療専門職の医用工学の教科書では章で，その上で専門技術に確実につなげることのできるしっを設けて変圧器について解説することはほとんどない．変

かりした教科書を主軸にして授業を進めるべきである．そ

圧器についての総合的な解説という面では本書で多くのこういった背景の下，このような診療放射線技師教育用の教とを一度に総合的に学ぶことができ，これはこの教科書の科書が上梓されたことは，大変喜ばしいことである．本書大きな特徴と言える．「第 7 章

は 2020 年の国家試験から適用される診療放射線技師国家

磁気現象と生体の関係と，医用機器の安全対策について簡試験出題基準に準拠して編集されているため，今後の国家

単に紹介されている．この分野では臨床検査技師や，臨床試験対策の資料としての価値も高い．

工学技士の同系統の教科書に詳しい記述があるものが多い「第 1 章ので，本書の内容を基礎として，類書に当たれば十分な知

電磁気の基礎」では，電界と電位，コンデン

サの性質，磁界の性質，電流と磁界の相互作用，電磁誘導と電磁気の基礎部分が簡潔な内容で網羅されている．「第2章

変圧

生体への影響」では，電識を得ることができると考えられる．
診療放射線技師の国家試験対策としてだけでなく，工学

直流回路」では，導体の抵抗，抵抗の直列・並列接の基礎を学ぶ上で，本書は解りやすい良書であると言え続，複雑な直流回路の計算，電力について解説されており，

る．ただ，紙面の都合か数式の展開に省略が見られること

診療放射線技師の国家試験問題を解くのに十分な量の内容が多く，本書を教科書として使用する際は，式の展開を副が解りやすく記述されている．「第 3 章

教材などで補って講義を行うと，医用工学に関する理解が交流回路」では，交流波形，LCR 回路の共振現象，CR 回路の過渡現象について解説されている．共振現象と過渡現象は頻出される問より深まるのではないかと思われる．
評者：稻岡秀檢（北里大学）

57

医学物理 第 39 巻 第 2 号

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2: 58 (2019)

記事訂正「医学物理」第 38 巻 2 号 (2018) に掲載された「解説」に以下の訂正がございますので，お知らせいたします．
「医学物理」Vol. 38, No. 2, pp. 74–78【解説】
タイトル：〈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
著者名：津田啓介，福士政広（p. 74，左段，22–26 行目）（誤）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．
（正）ii）放射線診断物理学分野
病気の診断をするための画像診断装置の開発，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．

58

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 32 No. 1: 59–59 (2012)

編

集

後

記

新しい令和の時代のはじまりと時をあわせて，教育委員会との共同企画である「解説記事」が開始されました．最初に，新潟大学の和田真一先生にお願いして，

CT・CAD の QA に関するご研究の内容について，4 回にわたってご担当いただ
くことになりました．執筆をお引き受けいただきました和田先生に心から御礼を申し上げます．必ずしも流行のテーマではなくても，基礎的な内容について原理的な事項から説明いただくことは，初学者のみならず，経験を積んだ研究者にとっても有益なことだと考えます．とは言え，編集委員会の中だけで掲載内容について検討していても，アイデアの広がりに限界があることは否めないので，今回のように他の委員会とのリエゾンを活用することにより，新たなテーマを開拓していくことは重要なことだと感じた次第です．今後も，このような試みを重ねていければと思います．本号には，これ以外にも施設紹介や大会開催報告，書評等も掲載いたしました．御協力いただきました皆様に感謝申し上げます．
（編集委員 納冨昭弘）

Japanese Journal of Medical Physics

医

学

物

理

Editorial Board
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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）
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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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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
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Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2: 40–40 (2019)賛

Jpn. J. Med. Phys. Vol. 39 No. 2 (2019)

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
破壊的イノベーションへつながる医学物理研究
小澤修一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41〈連載：教育委員会企画〉
解説CT 画像 3D-PSF の胸部 CT-CAD の QA への応用
(2) CT 画像 3D-PSF 応用と PSF 測定精度検証
徹 ....................................

42

第 117 回日本医学物理学会学術大会報告蓑原伸一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50

和田真一，大久保真樹，成田啓廣，村尾晃平，松本

大会開催報告施設紹介
北海道大学病院医学物理部の紹介
鈴木隆介，宮本直樹，高尾聖心，清水伸一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

54

診療放射線基礎テキストシリーズ【1】巻 『医用工学』
稻岡秀檢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

記事訂正 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

編集後記 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59

書

評

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医学物理

第39巻

定価 2,000円

第2号

令和元年8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