Vol.30 No.1, 20143

第 49回日本小児放射線学会シンポジウムより

特集 CT 被ばく：小児CT 被ばくの現状，各CT 機器メーカーの対応
1 . CT 被ばく

正当化と最適化宮嵜治

国立成育医療研究センター

放射線診療部

Justification and optimization of pediatric CT
Osamu Miyazaki
Department of Radiology, National Center for Child Health and Development

Abstract
This review article will look at how we might quantify our performance regarding thejustification and optimization of radiation protection. The Japan Radiological Society and theJapanese College of Radiology published“Diagnostic guidelines 2013”. These evidence-based
guidelines included the contra-indication of head CT for pediatric minor head trauma. Also,
ultrasonography is recommended for children with right lower quadrant pain prior to contrast
enhanced abdominal CT. Wider use of these guidelines might help to reduce unnecessar yirradiation of pediatric patients.
Recently, the optimization of pediatric CT technique has also been changed as compared
to several years ago. New technical innovations such as iterative reconstruction used in daily
practice and lower kilo-voltage of X-ray tube voltage have been positively applied to pediatricchest and abdominal CT. Each department should investigate its own local diagnostic reference
level (DRL) of CTDI vol and dose length product (DLP) as to whether they are reasonably
optimized or not as compared with standard DRLs in the literature. We should know Size Specific
Dose Estimation (SSDE) as a newly introduced CT radiation unit by the American Associationof Physicists in Medicine (AAPM). SSDE overcame the disadvantage of CTDIvol, which had notreflected a patient’s individual size. National dose index registry (DIR) might be organized forfuture work of the radiological society. It is necessary that physicians who take part in pediatricradiology adopt the contemporary state of the art described above in daily practice for continuous
minimization of CT radiation exposure in children.
Keywords：CT, Radiation, Children, Guidelines, Optimization

はじめに部附属病院放射線科）に発表していただいた．

その後に CT メーカー 4 社の方々の低被ばくへの取本項は 2013 年 6 月22日に山口県で行われた第 49り組みにつき主に技術面を解説していただいた．

回小児放射線学会学術集会のシンポジウムの内容

本項は当日の発表に準じて前半は正当化についにつき，その一部を総説の形で記載する．当日のて，後半は最適化について解説する．内容についシンポジウムは前半筆者が腹部領域の発表をし，ては当日から半年経過しており，当日の講演に加後半に循環器領域を佐藤修平先生（岡山大学医学え最新の情報を追記していることを明記したい．

3

4日本小児放射線学会雑誌

えられ，ガイドラインに従って検査適応を決定し小児 CT の正当化た場合，20％の不要な検査を減らすことが可能と

CT 検査件数の最近の傾向考えられている7）．

近年，Multidetector row CT（以下 MDCT）の技

本邦では昨年，日本医学放射線学会，日本放射術的進化と台数の普及により，CT 検査は年々増

線科専門医会・医会が編集した画像診断ガイドラ

加傾向を辿っている1）．最新の情報（IMV medical

イン－ 2013 年版が刊行された8）．この書籍に小児information division）によれば北米の CT 検査件数

画像診断セクションの大項目はないが，頭部領域，は 2011 年 8,500 万件をピークに，2012 年，2013 年

腹部領域には小児の画像診断の適応を決定する，と連続 5.5％検査件数が減少し 2013 年は 7600 万件

以下のふたつの重要な項目が含まれる．と報告されている2，3）．CT 検査件数全体の減少の原因として，1）患者と医療者の放射線被ばくに対1）軽度の頭部外傷における CT 検査の適応する意識の高まり，2）北米の医療保険会社の CT

日本医学放射線学会の画像診断ガイドラインは検査適応の基準がより高くなったこと，3）胸部，画像診断における clinical question（CQ）に対し，腹部，骨盤など多部位の連続スキャンを 1 回と換EBM（evidence based medicine）の観点から推奨算するなどの変化によると推測される ．いずれに度合を決め，表に表わす形で統一されている．小

せよ米国は 2007 年までは年間＋10％4），2007 年～

児の頭部 CT について“5 軽度の頭部外傷を有す

2）

2011 年までは＋ 5.6％ の増加率であった CT 検査る小児患者において CT を推奨するか？”の設問が件数に変化が生じているようである．米国の小あり，その解答をTable 1に示す．CTの推奨グレー3）

児 CT の比率は成人の約 10％と報告されており5），

ドは D ランキングである．D は「無効性あるいは2013 年の時点では年間 760 万件程度と思われる．

害を示す科学的根拠あり」である．過去 10 年の CT

本邦は Tsusima らの報告では CT 検査総数 2990に起因する発がんリスク推定論文などを反映した万件，小児の CT 検査件数 143 万件（約 4.8％）と推ためであろう．後述するような基準を使用して頭定されている ．

蓋内損傷のリスクを評価し，リスクの高い場合に6）

CT 検査の適応
文献上小児のCT検査のうち30％は検査不要か，限って CT を行うべきである．
日本医学放射線学会ガイドラインの推奨する小児頭部外傷のリスク評価は，2006 年に Archives

あるいは放射線被ばくのない他の検査に変更が可能であると考えられている1）．これらの不必要な検査を減らす方法としてガイドラインの適応が考Table 1 日本医学放射線学会 画像診断ガイドラ
イン−2013「軽度の頭部外傷を有する小児患者において CT を推奨するか？」推奨グレードA

強い科学的根拠あり，行うよう強く推奨

B

科学的根拠あり，行うよう推奨

C1

科学的根拠はないが行うよう推奨

C2D

科学的根拠はなく行わないよう推奨CT

無効性あるいは害を示す科学的根拠あり

小児の軽度の頭部外傷においては，CHALICE rule（Table 2）などの基準を使用して頭蓋内損傷のリスクを評価し，リスクが低い場合は CT を行うべきではない（文献 8 より引用，改変）

4

Table 2 日本医学放射線学会 画像診断ガイドラ
イン−2013 の推奨する CHALICE rule

（Children’s head injury algorithm for the predictionof important clinical events. Dunning et al 2004）
・5 分以上の意識消失
・5 分以上の健忘
・傾眠傾向・3 回以上の嘔吐・虐待の疑い・てんかんの既往歴のない患者での痙攀
・GCS＜14，1 歳未満では GCS＜15・開放骨折，陥没骨折の疑い，または大泉門膨隆
・頭蓋底骨折の所見（耳出血，パンダの目徴候，髄液漏，バトル徴候）
・神経学的異常・1 歳未満では 5 ㎝以上の皮下血腫や打撲痕・高エネルギー外傷などの危険な受傷帰転＊上記の 1 項目でも該当する場合には CT による精査が必要である（文献 8 より引用）

Vol.30 No.1, 2014

of disease in childhood 誌に掲載された Dunningらの提唱を引用している．この論文は children’shead injury algorithm for prediction of important
clinical events（CHALICE）と呼ばれる評価システ
ムを設定しリスク評価をしている（Table 2）．

5

小児 CT の最適化
年齢，体格に見合った線量設定
2001 年以降，小児の CT 被ばく低減は年齢，体格に合った管電流（mA）設定がもっとも簡便かつこの表の一項目でもあれば CT の適応ありと判基本的な事項と思われる．CT はメーカー，検出断し，表に該当項目がない場合は CT の適応がな

器列数，機種や世代によって画質や曝射の方式がいと判断可能である．

異なるため統一された撮影条件の推奨を示すこと
は難しい．

2）
小児の急性虫垂炎の画像診断法ではどのようなこれに対し米国小児放射線学会の内部から立ち検査法を推奨するか？

あがった被ばく低減キャンペーンである“Image日医放画像診断ガイドライン 2013 の 103 番目にGently”のウエッブサイトには，新生児から 15 歳

は上記の軽度の頭部外傷と並んで頻度の高い小まで 5 段階の年齢区分における管電流設定の推奨

児右下腹部痛の画像診断の推奨が記載されていが計算可能な無料エクセルワークシートを公開しる（Table 3）．米国のスタンダードなガイドライている10）．この Image Gently 法が優れているのは，ン ACR（American college of radiology）guideline

その施設で普段行っている成人の CT のルーチンの（Table 4） と同様に，腹部超音波が CT よりも推プロトコルの検証をし，これに対し小児の年齢に奨グレードが高く，次いで CT，腹部単純 X 線撮影

よって管電流を低減するステップを踏んでいる点となっている．

である．このプロセスにより世代や性能が異なっ

9）

小児右下腹部痛の超音波検査が 24 時間 365 日，均質な診断クオリティで可能な医療施設は本邦においては多くはないと思われる．
ACR のガイドラインには成人，小児の相対的な放射線被ばく線量の指標が付記されており，放射線マークの個数により直観的に被ばく線量の目安が確認できる仕組みになっている．Table 5 に小児実効線量の概算を示す9）．
Table 3 日本医学放射線学会 画像診断ガイドラ
イン−2013「小児の急性虫垂炎の画像診断法ではどのような検査法を推奨するのか？」
推奨
グレード
A

強い科学的根拠あり，行うよう強く推奨

B

超音波

科学的根拠あり，行うよう推奨

C1

CT

科学的根拠はないが行うよう推奨

C2
D

腹部単純
科学的根拠はなく行わないよう推奨
X 線撮影（American College of Radiology）
Table 4 米国ACR
appropriateness criteria
14 歳以下の小児，発熱，白血球増多，右下腹部痛で虫垂炎疑い画像診断検査の推奨
画像診断
推奨
手技

コメント

相対的放射線被ばくレベル0

右下腹部超音波8

graded compression
method 併用

腹部骨盤造影 CT

7

超音波が正常または不明瞭な場合に有用．
下腹部限定 CTも考慮

腹部単純X 線撮影

6

腹腔内遊離ガス，腸閉塞の除外（文献 9 より引用，改変）

Table 5 米国ACR（American College of Radiology）
ガイドライン画像検査の被ばく量の目安
相対的放射線被ばくレベル

小児実効線量推定00 mSv＜ 0.03 mSv

無効性あるいは害を示す科学的根拠あり

CT は超音波より高い感度を有し，特異度は同等であるが，被ばくやアクセスの問題がある．そのため超音波を先行させ，超音波で異常を指摘し得ないときや診断困難な場合にCT を施行することを推奨する．腹部単純 X 線撮影を撮る
意義ははっきりせず，推奨しない（文献 8 より引用，改変）

0.03 〜 0.3 mSv
0.3 〜 3 mSv
3 〜 10 mSv（文献 9 より引用，改変）

56

日本小児放射線学会雑誌

Table 6 Image Gently

CT 撮影条件の推奨10）

Table I：mAs Reduction Factors for the Pediatric Abdomen and Thorax
Room ＃：CT Unit：
AbdomenBaseline :kVpmA

120400PA Thickness（㎝）

ApproxAge

Date：

Time（sec）

Pitch Abdomen

Pitch Thorax

0.40

1.60

1.50

AbdomenThoraxmAs Reduction Factor（RF）

Estimated mAs＝ BL × RF

mAs Reduction Factor（RF）

Estimated mAs＝ BL × RF

9newborn

0.43

68.80

0.42

63.00

121 yr

0.51

81.60

0.49

73.50

145 yr

0.59

94.40

0.57

85.50

1610 yr

0.66

105.600.6496.00

1915 yr

0.76

121.600.73

109.5022

small adult0.90

144.000.82

123.0025

med adult

1.0

160.000.91

136.5031

large adult1.270.51

1.16

174.00

た CT 機種にも対応できる汎用の推奨方法である．

構成技術として逐次近似法（iterative reconstruc-

具体的には medium size の成人の撮影条件を基本

tion）がある．小児における逐次近似法のメリットとし，体格の小さい成人，15 歳，10 歳，5 歳，1 歳，は低被ばく線量で撮影した画像を再構成技術で補新生児の腹部前後径（PA thickness）の目減り率を正することで被ばく低減が可能となる．Hopkins

利用し，このパーセンテージを管電流設定の目減り分に適応している10）．

CT の新たな潮流の導入
躯幹部および頭部 CT は，従来管電圧を 120 kVで行っていたが，近年成人領域の CT 検査で 80 kVや，100 kV の低管電圧による検査が行われるようになってきた．低管電圧による撮影のメリットのひとつは被ばく低減であり，もうひとつはヨード造影剤使用時の造影コントラストの増加である11）．
低管電圧における CT 画質は全体としての画像ノ

平均 SSDE
mGy2522.8201511.7
1055.3

イズの増加があるにもかかわらずヨード造影剤のコントラストの増加が補うため，全体として読影は容易となる．また低管電圧は被検者の体格が大きいほどノイズが増加するが，体格の小さい小児
では CNR（contrast－noise ratio）の増加のメリットが大きい．
著者の施設では文献 11）を参考に，現在，腹部（胸腹部）CTにおいて管電圧 80 kV を体重 10 ㎏以下に，100 kV を体重 10～20 ㎏のルーチン撮影に導入している．
近年導入されたもうひとつの新しい CT 画像再60

小児病院 A

小児病院 B

市中病院

Fig.1 逐次近似法の導入の有無による小児 CT 被ばく線量の比較
小児病院 Aは小児の低被ばくCTプロトコルに加え，逐次近似法を使用している群である．B は小児病院で低被ばくプロトコルにFBP 法（filterback projection）による表示である．A は B に対し約半分の被ばく線量である．また低被ばくプロトコルを行っていない市中病院と比較すると A 群の線量は約1/4 である．
（文献 12 より引用，改変）

Vol.30 No.1, 2014

ら12）は米国の一般病院と，小児病院で逐次近似法を使用している群，未使用の群とに分け，被ばく線量（SSDE，後述）の比較調査を行っている．その結果，胸部〜骨盤部のスキャンにおいて逐次近似を行っている小児病院の CT 被ばく量（SSDE＝5.3 mGy）は，逐次近似法を行っていない小児病院（同 11.7 mGy）の約半分，一般市中病院の小児 CT被ばく量（同 22.8 mGy）の約 1/4 であったと報告している（Fig.1） ．
12）

7

Table 7 IAEA が世界 40 か国を調査した診断参考レベルの抜粋
CTDI vol0 year

1〜5years

5〜10years

10〜15years

成人

頭部

2937.7

46.1

58.1

75.2

胸部

78.2

1013.2

15.5

腹部

10.7

131214.3

18.2＊CTDI vol の値は頭部が 16 ㎝，胸部，腹部が 32 ㎝ファント
ムの数字である（文献 13 より引用，改変）

診断参考レベルの導入
診断参考レベル（Diagnostic reference level：以CTDI の問題点

下 DRL）は国や地域の複数の医療施設の撮影条件

CTDI は装置側の被ばく線量の表示であり，こを調査し，その結果を標準的な線量の傾向としてれまで解説してきたとおりプロトコルの決定や，示すものである．各医療施設はその調査結果と比個々の被ばく多寡評価，多施設と比較する場合の較し，その施設の調査結果（local DRL）がそれとlocal DRL，国や地域での DRL の指標となるなど，大きく違わないことを確認する指標である．もしさまざまな場面で使用されている便利な単位でlocal DRL が文献的 DRL を超えている場合はルーある．

チンプロトコルの見直しをするべきである．現在

CTDIvol は 16 ㎝，32 ㎝ の 2 つ の サ イ ズ の CTDI

放射線診断で用いられている DRL はその調査したアクリルファントムから算出されている．これは集団の 75 パーセンタイル（第 3 四分点）が用いられ成人の頭部と腹部を模した設定であるが，小児のている．

体格は，新生児から思春期まで様々で CTDIvol は文献的には数多くの国や地域，あるいは小児病小児の体型のバリエーションを反映していない．

院の local DRL などの報告がなされている．一方，また各 CT メーカーにより CTDIvol の表示の仕方も本邦には小児を含めた成人領域の全国的な DRL の16 ㎝と32 ㎝の 2 種類が混在しており，local DRL を報告はいまだなされていない．

過去の DRL の報告と比較する際にも注意が必要

日本放射線技術学会は，2012 年度に我が国の小児 CT 患児が受ける線量の実態調査（班長 竹井泰である．
これに対し American Associations of Physicist in孝（浜松医大））を行っており，調査結果の発表がMedicine（AAPM：米国医学物理学会）は患者の体待たれる．また日本医学放射線学会も近い将来全格を考慮した新しい CT 被ばくの推定値である Size

国的な DRL 調査を行う計画がある．

Specific Dose Estimation（SSDE）を考案した14）．

IAEA（International Atomic Energy Agency：国SSDE は CTDIvol を患者の体格から補正した値に際原子力機関）は世界 40 か国（アジア，欧州，南なっている．このため小児の体格に見合った，よ米，アフリカ）146 台の小児 CT 撮影条件の調査をり正確な線量を知ることが可能となった．

行い 2013 年に報告している ．
13）

Table 7 に頭部，胸部，腹部の CTDIvol の DRLを示す．読者の先生方の各施設の local−DRL と比較されたい．なお表示した CTDIvol は頭部が 16 ㎝，胸部，腹部が 32 ㎝ファントムのデータである．各施設の CTDIvol の表示が 32 ㎝ファントムの場合も多いため注意が必要である（後述）．

将来的には SSDE は CTDIvol に取って代わり普及する可能性があり，小児 CT の DRL も SSDE で比較した方が正確であり誤解も少ない．

まとめ
小児 CT 被ばくの正当化と最適化について解説した．小児 CT 検査で最も頻度の高い頭部 CT の適応を決定するガイドラインが日本医学放射線学会から昨年呈示された．また右下腹部痛の第一選択

78

日本小児放射線学会雑誌

ガイドラインを臨床の現場に取り入れることで不必要な CT 検査を割愛できる可能性がある．
小児 CT 撮影条件の最適化も刻々と変化し，低管電圧，逐次近似画像再構成，local DRL，本邦のDRL，CTDI に代わる SSDE の導入など，さまざまな新たな概念や手法が試され，臨牀導入されつつある．また今回紹介していないが，各施設での CT
被ばく線量の管理，我が国全体での線量の集計，管理（Dose Index Registry：DIR）も将来必要となるために準備しなければならない．
小児画像診断に携わる我々は，これらの時代の潮流を取り入れ，少しでも小児 CT 被ばくの低減が行われるよう日々努力することが大切である．

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