中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

マンモグラフィにおける被ばく線量の把握方法

岐阜医療科学大学 石井美枝
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本日の予定
1. マンモグラフィの被曝線量2. 平均乳腺線量について
2-1歴史
2-2Wu
2-3Dance
3. 実際の平均乳腺線量算出
3-1線量測定による誤差
3-2計算ガイドラインによる違い
3-3平均乳腺線量の問題点
4. 装置の表示値について
5. 今後の課題
6. まとめ2

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１．マンモグラフィの被曝線量
・皮膚表面線量

1970年代まで

skin dose
entrance skin exposure(ESE)・中央線量

1970年代後半～80年代初頭

midplane dose

・乳房全体の平均線量

1970年代後半～80年代初頭

mean whole-breast absorbed dose

・平均乳腺線量

1979年(Hammerstein)mean glandular dose(MGD)average glandular dose(AGD)
1990年（Dance), 1991年(Wu), 2000年(Dance)

3中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

本日の予定
1. マンモグラフィの被曝線量2. 平均乳腺線量について
2-1歴史
2-2Wu
2-3Dance
3. 実際の平均乳腺線量算出
3-1線量測定による誤差
3-2計算ガイドラインによる違い
3-3平均乳腺線量の問題点
4. 装置の表示値について
5. 今後の課題
6. まとめ4

２．平均乳腺線量

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1979年 Hammerstein• 放射線誘発癌のリスクが高いのは皮膚ではなく，乳腺である．
• MMGの被曝線量評価は乳腺で行うべきである．
mean dose to gland for “average” breast「平均的な乳房のための乳腺への平均線量」
を使うことを提唱 Hammerstein (1979)
Hammerstein GR, Miller DW, White DR. et al. Absorbed radiation dose in mammography. Radiology 1979； 130(2)：485-91.
5中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

平均乳腺線量の用語について

Average glandular dose
: AGD 主にアメリカ
Mean glandular dose
: MGD 主にヨーロッパ
Danceの平均乳腺線量の普及により「MGD」の頻度が多くなっている．
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2-1平均乳腺線量の歴史

・・・・・・• 1979年(Hammerstein) BR12ファントム
平均乳腺線量の考え方• 1990年（Dance)
PMMAファントム
Mo/Mo, W/Mo, W/Rh, W/Pd, W/Al
• 1991年(Wu)BR12ファントム
Mo/Mo• 1994年(Wu)Mo/Rh, Rh/Rh• 1997年(Sobol, Wu)
計算式の発表• 2000年(Dance)
Mo/Mo, Mo/Rh, Rh/Rh, Rh/Al, W/Rh
これより先はDanceのみ

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日本のガイドライン
1999年～2011年
米国放射線医学学会（ACR）の品質保証プログ
ラムを採用
MGD算出法：Wu
2009年 デジタルマンモグラフィ品質管理マニュアル（受入試験のみ）
欧州連合の品質保証プログラムEUREFの一部を採用
MGD算出法：Dance
2012年 改訂
欧州連合の品質保証プログラムEUREFの一部を採用
MGD算出法：Dance8

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2-2Wuの計算方法
MGD=DgN×ESE
MGD ：平均乳腺線量
DgN ：平均乳腺線量換算係数
ESE ：皮膚表面照射線量

Sobolの式のパラメータ

PaddleE S E 管電圧 Target/Filterの種類
半価層 乳房厚 乳腺含有率

Phantom : BR12

Chamber

40mm

Target/Filterの種類：Mo/Mo, Mo/Rh, Rh/Rh 入射空中線量測定配置図
乳腺含有率：0%, 50%, 100%
Wu X, Barnes GT, Tucker DM.
Spectral Dependence of Glandular Tissue Dose in Screen-Film Mammography. Radiology 1991；179：143-148.
Wu X, Gingold EL, Barnes GT, Tucker DM.
Normalized Average Glandular Dose in Mo-Rh and Rh-Rh Mammography. Radiology 1994；193：83-89.
Sobol WT, Wu X.
Parametrization of mammography normalized average glandular dose tables. Med Phys 1997；24(4)：547-554.

9中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

2-3Danceの平均乳腺線量• 1990年 PMMAファントム
Mo/Mo, W/Mo, W/Rh, W/Pd, W/Al
• 2000年 英国プロトコル
Mo/Mo, Mo/Rh, Rh/Rh, Rh/Al, W/Rh
c-factorの採用（0.1,25,50,75,100%,age:40-49,50-64）• 2006年 EUREF
乳房等価厚，乳房厚とHVLによりc-factorを固定
乳房厚毎の許容値，目標値の設定• 2009年 IAEA（プログラムは2011年）
Target/filter の追加• 2013年 EUREF supplement
W target 用のHVLと乳房厚に対応した g, c-factorの追加
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Danceの平均乳腺線量:2000 英国プロトコル
D=Kgcs
D: MGD(mean glandular breast dose)
K: 乳房への入射皮膚面のair kerma
g : 乳腺含有率50 ％のMGDへの変換係数
乳房厚・半価層が必要
c : 乳腺含有率の修正係数
s : X線スペクトル修正係数
Phantom : PMMA
乳腺含有率：0.1%,25%,50%,75%,100%
age 40-49, age 50-64

PaddleChamber
60mm

入射空中線量測定配置図

Dance DR, Skinner CL, Young KC, Beckett JR, Kotre CJ.
Additional factors for the estimation of mean glandular breast dose using the UK mammography dosimetry protocol.
Physics in Medicine and Biology 2000；45：3225-3240.

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本日の予定
1. マンモグラフィの被曝線量2. 平均乳腺線量について
2-1歴史
2-2Wu
2-3Dance
3. 実際の平均乳腺線量算出
3-1線量測定による誤差
3-2計算ガイドラインによる違い
3-3平均乳腺線量の問題点
4. 装置の表示値について
5. 今後の課題
6. まとめ12中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

３実際の平均乳腺線量（Dance）算出に必要なパラメータ測定の注意点乳房への入射皮膚面の照射線量
半価層
乳房厚
乳腺含有率
Target/Filterの種類
13中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

線量測定の誤差
ガイドラインによる測定位置の違い
半価層測定用Alフィルタ厚の測定
線量計の違い14中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

3-1線量測定（照射線量・半価層）
ガイドラインによる測定位置の違い
EUREF

乳頭側

60 mm

IAEA

40 mm
胸壁側

想定される人種によって測定位置に違いがある
European protocol for the quality control of the physical and technical aspects of mammography screening. European guidelines
for quality assurance in breast cancer screening and diagnosis Fourth Edition. European Communities Luxembourg 2006
International Atomic Energy Agency QUALITY ASSURANCE PROGRAMME FOR DIGITAL MAMMOGRAPHY IAEA-Pub1482 web
2011

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測定位置の違い
MMG装置

胸壁からの距離

照射線量相対値

半価層相対値

直接変換
FPD

40 mm

100%

100.00%

60 mm

99%

100.00%

40 mm

100%

100.00%

60 mm

98%

100.00%

40 mm

100%

100.00%

60 mm

96%

100.59%間接変換
FPD
CR＋MMG• 皮膚入射線量は若干の違いが生じ，また装置によっても異なる．
• 半価層は装置による違いはあるがそれほど異ならないかもしれない．

実際に測定してみなければ使用装置の特性は判らない．
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半価層測定用Alフィルタ厚の測定
Filter thickness [ mm ]0.120

公称値でHVLを計算するとフィルタセッ
トよって半価層に16%の差
MGDにすると2.05mGy→1.76mGy
14%の差0.115

0.110

0.105

0.100

0.0950.090ABCDEFG

管電圧:30 kV, HVL:0.4 mmAl→0.336 mmAl
ESE:1R=2.58×10-4C/kg=8.76 mGy
ファントム厚:45 mm

Sets of filter

公称0.1 mm厚のフィルタが18%も差のある0.118mm厚のフィルタがあった．
石井 里枝 , 吉田 彰 , 石井 美枝 , 藤元 志保 , 逸見 典子
マンモグラフィにおける半価層測定の精度 日本放射線技術學會雜誌 67(12), 1533-1539, 2011-12-20

17中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

線量計の違いtube voltage[ kV ]

HVL±SD [ mmAl ]
電離箱

半導体

250.264±0.001 0.294±0.002 *300.319±0.003 0.345±0.002 *350.350±0.003 0.374±0.001 **p<0.001

MGDにすると 1.68mGy→1.80mGy 6%の差
ESE:1R=2.58×10-4C/kg=8.76 mGy ファントム厚:45 mm
石井 里枝 , 吉田 彰 , 石井 美枝 , 藤元 志保 , 逸見 典子
マンモグラフィにおける半価層測定の精度 日本放射線技術學會雜誌 67(12), 1533-1539, 2011-12-20

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正しい平均乳腺線量測定のために
1. 正確な照射線量
2. 正確な半価層19中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

3-2平均乳腺線量 ガイドラインの違い
Target/filter

MethodWu

Mo/Mo

MGD(mGy) Difference(%)(1991)

1.88

0.0%

Dance(1990)

2.22

18.1%

Dance(2000)

2.05

9.0%

Dance(2011)2.14

13.8%

Exposure index
Tube voltage
HVL
ESE
Phantom thickness:30 kV:0.4 mmAl:1R=2.58×10-4C/kg=8.76 mGy:45 mm

使用した計算方法を明示する必要あり

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3-3平均乳腺線量（MGD）の問題点
1. 入射空中線量は実測する必要がある．
2. 圧迫によって乳房の厚さが変わる．
3. 年齢によって乳腺密度が変わる．
4. 個々の受診者の被曝線量は判らない．
5. MGDは推定値である（実測値があっても）．
6. Danceのfactorは変わる可能性がある．
日本のガイドラインも変わる可能性がある．
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本日の予定
1. マンモグラフィの被曝線量2. 平均乳腺線量について
2-1歴史
2-2Wu
2-3Dance
3. 実際の平均乳腺線量算出
3-1線量測定による誤差
3-2計算ガイドラインによる違い
3-3平均乳腺線量の問題点
4. 装置の表示値について
5. 今後の課題
6. まとめ22

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４ディジタルマンモグラフィ装置の表示線量

Supplement 4th edition Europian Guidelines;2013,58-59

各画像のDICOMヘッダに記録された照射線量・平均
乳腺線量のデータは，被曝線量を証明するため，線量評価のために利用されなければならない．

ではこの表示線量は正確でしょうか？
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中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

実測値とDICOM表示値との比較
Target/Filter
実測値
DICOM表示値

Mo/Mo

Mo/Rh

W/Rh

HVL (mmAl)

0.376

0.437

0.561

照射線量(mGy)

13.56

10.97

4.35

照射線量(mGy)

12146-11%

28%

38%

照射線量（実測と装置表示値の差）

MGDDance(2000)

32.82

1.44(mGy)

Dance(2011)

3.12

2.93

1.49

Wu

2.76

2.59

MGD(mGy)

2.7

2.7－
1.6

MGD

Dance(2000)

-10%

-4%

11%

実測値と装置表示値

Dance(2011)

-10%

-4%

11%

Wu

-2%

4%

－

実測値からの算出値
DICOM表示値の差

管電圧：30 kV 管電流時間積：100 mAs(実測 照射線量：air kerma)

ファントム厚：45 mm
24中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

装置の表示値を使用しても良いか？
• 表示照射線量の正確さの確認
実際の線量と装置表示値との比較その関係を調べること．
• 圧迫厚，HVL，管電圧，X線出力
QCで確認
上記の実測値より算出した平均乳腺線量と装置の表示平均乳腺線量との比較

違いを正しく知らなければならない
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中国・四国支部第16回夏季学術大会 2015/07/05

装置の表示データを使うために• 正確な照射線量の測定• DICOM表示線量と実測値の関係を調査• DICOM表示線量情報の表示と保存• DICOM表示値が使えないときは，同じ撮影条件で表面線量を実測し，そのデータを使用．
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本日の予定
1. マンモグラフィの被曝線量2. 平均乳腺線量について
2-1歴史
2-2Wu
2-3Dance
3. 実際の平均乳腺線量算出
3-1線量測定による誤差
3-2計算ガイドラインによる違い
3-3平均乳腺線量の問題点
4. 装置の表示値について
5. 今後の課題
6. まとめ27

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５今後の課題DanceのMGD算出方法は変化する．
日本のガイドラインのMGD算出方法も変化する．
変化に対応しなければならない
MGD算出に必要なパラメータを記録すること．
乳房への入射皮膚面の照射線量または撮影条件
半価層 乳房厚 乳腺含有率 Target/Filterの種類

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パラメータの記録によって可能になること
MGD算出方法が変わっても算出が可能である．
 臨床画像が保存されていれば・・
1.乳房厚
2.Target/Filter
3.乳腺含有率
4.撮影条件 または 照射線量 が判る．
 QCの半価層データがあれば・・
いつでもMGD算出ができる．
その時々の標準算出法が使用できる．

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６まとめ
Danceの平均乳腺線量に対応していくために 時代に即した平均乳腺線量の算出が必要

 正確な照射線量の測定
 正確な半価層 測定

平均乳腺線量の把握に努めたい30

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ご清聴ありがとうございました

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