CT検査における放射線量に着目して

  X線の発見後.最初に実用化されたのが医療照射であり.現在.人類が浴びる最大の人工電離放射線源である。 特に診断用X線は.人工放射線源から全世界の人々が受ける年間実効線量の95%以上を発生させています。  人体への過度の放射線被曝は.不可逆的な細胞障害や染色体異常を引き起こし.被曝者自身やその子孫に影響を与える可能性があります。 CT診断の実効線量は.日本の原爆の爆心地から数マイル離れた場所で被爆した人が受けた線量とほぼ同じであることが示されています(被爆の形態や放射線の種類は異なりますが)。 また.レントゲン撮影をした人は.75歳を超えて生きると.主に膀胱がん.大腸がん.白血病などのがんになる確率が0.6%高くなるという研究結果もあります。 子ども.特に小さな子どもは.成長発育期で.細胞の分裂や更新の速度が大人よりずっと速いので.放射線に対する感受性も大人よりずっと高いのです。 被ばく年齢が低いほどがんのリスクは高く.CT検査の生涯腫瘍死亡率は.同じ放射線量でも1歳児では成人の10~15倍であり.子どもの一生を通じて放射線量が蓄積され続けます。 しかし.残念ながら.診断用CT検査に伴う放射線量やリスクに着目した研究者は少なく.患者が受けてもよい放射線量や.この検査で患者が受ける放射線量を知るための専門知識を持つ医師はほとんどいないのが現状です。  簡単に説明すると.定期的なCTスキャンの線量は.胸部単純X線撮影300回分に相当し.1日10本のタバコを1年間吸うのと同等のリスクがあると言われています。 放射線検査による放射線量が10mSv増加するごとに致死率が0.04%増加すると報告されており.これは1日20本のタバコを6ヶ月間吸い続けるリスクや1万km走行するリスクに相当し.さらに管電流が10mAs増加するごとに従来のX線胸部フィルム7~14枚の放射線量の増加に相当するので.CT放射線によるリスクは無視できないのである。  CT画像の鮮明さ.イメージング速度.アプリケーションの広い範囲.高い機器の人気は.まだ他のテストは病気の予防と治療にかけがえのない役割は.すべての貢献は明らかであった。 バランス的にはCTの利点は欠点を上回り.利点は危険をはるかに上回る。 現在でもCTは臨床業務に広く用いられているが.国民の年間平均実効線量が大幅に増加する可能性を見過ごしてはならない。 米国では.CT検査は放射線検査全体の13%を占めますが.CT検査が患者に与える放射線量は.患者が受ける放射線量の70%を占めることが明らかにされています。 中国には5万を超える放射線医療機関があり.年間約2億5千万人が治療を受けていますが.CT装置の設置台数は約5千台で世界第3位となっています。 鮮明な画像と病変の良好な表示により.臨床における放射線診断への信頼性が高まり.CTの多用化が進んでいる。 MSCTのスキャン時間は短縮されていますが.スキャンレベルは細くなり.一定の解像度を得るために必要な放射線量は増加することになります。 現在.64層以上のスパイラルCTは国内に250台以上あり.MSCTが臨床で広く使用されるようになると.患者への線量をコントロールしなければ.必然的にCTの使用は制約されることになります。 放射線技師は.患者さんが受けるCT放射線の線量を低減する義務と責任を負っています。  臨床放射線学においては.1997 年に国際放射線防護委員会(ICRP)が提唱した X 線検査における放射線防護の 3 原則.すなわち.①被ばく者または被ばく者の利益となる場合を除き.正当な診療を行うこと.②被ばく者または被ばく者の利益となる場合を除き.正当な診療を行うこと.を前提に線量を低減することが必要である。 (2) 放射線防護の最適化.すなわち.放射線被曝の実践は.経済的及び社会的配慮を考慮し.合理的に達成可能な限り放射線量を低く抑えるように行われるべきである。 (3) 個別線量限度.すなわち.すべての関連する実践の組み合わせによる被曝 (3) 個人線量限度.すなわち.選択された個人線量限度に.関連するすべての診療の組み合わせから生じる被ばく。 個々の線量限度を設定する目的は.決定論的な影響を防止し.確率的な影響を許容範囲内に抑えることである。 また.放射線検査においては.「合理的に達成可能な限り低い線量(ALARA)」の原則を遵守する必要があります。 つまり.可能な限り低い線量で.臨床的なニーズに合った診断画像を得ることができるのです。 正当と判断され許可された業務において.個人の線量.被ばく者数.潜在的な被ばくリスクを合理的に達成可能な限り低く抑えるために.放射線防護の最適化を用いる原則のことである。  しかし.現状では.(1)中国の専門技術者の16.8%が線量限度の存在を知らない.(2)専門放射線技師の70.0%が確率的影響と決定論的影響の意味を答えられない.という問題を抱えています。 (2) 文献によれば,CT検査において,撮影条件を変えずに小児が受ける実効線量は成人よりはるかに高く,頭頸部のCT検査では成人の2.5倍にもなるという。 これは.同じ条件でCTを行った場合.被写体が小さくなるほど.受ける放射線量が多くなることを示しています。 したがって.臨床の現場では.小児のCT検査における放射線量の高さの問題にもっと注意を払う必要がある。 しかし.多くの病院では子どものCT検査に大人の基準を適用しており.子どもの健康に影響を与える可能性のある要因の一つとして放射線量が挙げられています。 (3)臨床では.ほとんどの病院が多相スキャンをルーチンに使用しています。 Slovisの研究では.多段階のスキャンは放射線量の乗数的な増加を意味するが.それによって診断精度が指数関数的に向上するわけではないことが示された。 (4) 眼窩.副鼻腔.中耳の通常線量スキャンでは結晶を.胸部検査では乳房を.仙腸関節.股関節.骨盤のスキャンでは生殖器を避けることができず.結晶や腺は放射線に対して非常に敏感であること。  以上より.CT検査において患者が受けるX線量を低減することは.患者の健康のみならず.画像診断装置としてのCTや放射線診断の将来に関わる問題であり.CTの開発.製造.使用.医療放射線防護に関わる全ての人々の関心と実践の問題であると言えます。  患者さんの受ける線量が従来比で20%以上低減していることを確認するためです。 患者への放射線量の低減は.(1) より効果的なフィルタープレート.より高性能なコリメーター.より効率的な検出器の開発などのハードウェア.(2) より優れたアルゴリズムの開発.より柔軟な自動線量調整ソフトウェア.より優れたノイズ除去・アーチファクト抑制ソフトウェアなど.画質向上と線量低減の余地を与えるソフトウェア. (3) より合理的である。 検査部位や臓器.検査目的に応じて個別に設定されたスキャン範囲.管電流.管電圧.ピッチを使用し.スキャンパラメータを最適化する。 前二者は主にCTの研究開発部門や製造部門が行うことであり.後者は私たち医用画像診断士ができること.やらなければならないことである。  CTの画像理論では.病変の検出や内部構造の表示は.測定対象となる臓器や組織の密度差に関係するCTの空間分解能に依存するとされています。 組織と気体.骨と軟組織のコントラストが高い臓器や部位(側頭骨.副鼻腔.鼻咽頭.肺.骨など)は.組織間のコントラストが高く.気体によるX線の吸収が少ないため組織間の密度差がよく.ノイズがある程度増加しても組織間のコントラストが大きく低下しないため.低線量のCT撮影が想定され.安全性に配慮して撮影される必要があります。 診断の質を維持しつつ.可能な限り低線量でスキャンを実施する必要があります。  X線管の管電圧は.陰極フィラメントから放出される電子のエネルギー.すなわちX線の質(またはX線の硬さ.すなわち物質を透過する能力)を決定し.X線管の管電流は.陰極フィラメントから放出される電子の数.すなわちX線の量を決定します。 管電圧が一定であれば.ある範囲内のX線の照射量が画像の質を決定する。 しかし.ある範囲のX線量を超えると.高すぎる線量は画質向上に大きく寄与しない。 小児の場合.体が小さい(薄い)ため.一定のX線管電圧(120kV)で同じ条件でより多くのX線が検出器に到達するため.大人と同じ画質を得るために必要なX線量(管電流)は成人よりも小児の方が少なくなります。 Codyらは.同じ騒音レベルであれば.小児の胸部.腹部.骨盤のスキャンは成人と比較して60%から90%の放射線量を低減できると報告しており.小児のCT検査には低線量放射線最適化の原則が適用されるべきであると考えています。 腹部検査では.管電流値を下げすぎないようにする。 これは.画像ノイズにより低コントラストの分解能が低下し.肝臓などの軟組織間や軟組織臓器とその病変部のコントラストが不十分となるためで.腹部検査では管電流を下げる余地はあまりないが.少なくとも高線量を用いず.実際に必要以上にスキャンしないことは可能である。  X 線の照射は,光電効果(PhotoeleCTric effeCT)とコンプトン散乱効果(Compton effeCT)によって人体組織に対して起こるが,光電効果の相対的な強さが x 線量を決定する。 光電効果の相対的な強さが物質のX線減衰の程度(CT値)を決定し.管電圧は低下する。X線光子エネルギーは低く.光子エネルギー(Key)は原子番号の高い元素を含む組織または構造(例えば骨.ヨウ素含有組織または血管)の「K-edge」(Kev)に近く.光電効果が高まりCT値は増加する。 CTアンギオグラフィ(CTA)では.線量低減と造影剤の使用量削減のため.管電圧の低減がより適しています。 CTスキャンの線量を下げると画像ノイズが増えることがあるが.診断の質に影響を与えない限り許容される。 放射線技師は.「きれいな」画像を目指すのではなく.患者にとって低線量スキャンの利点が減少する場合.ある程度のノイズの増加と「共存」することを学ぶ必要があるのです。  CT放射線量の低減については.放射線科医が日々の臨床の中で積極的かつ柔軟に.常に新しい技術や方法を取り入れて.CT放射線量を可能な限り低減することが必要である。 放射線技師は.患者・被検者への医療被ばくを行う前に.医療目的を明確にし.様々な検査方法の長所と短所を分析し.診断効果を確保しつつ.人体への影響が少ない診断技術を優先すべきである。 放射線検査を実施する前に.放射線の健康影響について患者に説明する必要があります。 検査においては.医療被ばくの正当化と放射線防護の最適化の原則を遵守し.検査パラメータの厳格な設定.被ばく線量の管理.不必要な多重撮影の抑制を行う必要がある。 また.検査ごとに患者さんが受ける放射線量は.撮影範囲に関係するため.できるだけ小さくして被ばく範囲を小さくする必要があり.CT検査で低線量を使用すると.画像の見かけ上の品質に影響を与え.臨床的・社会的に疑問視される場合があります。 根拠」は上記の通りであり.それ以上のことは文献で確認できる。「根拠」は.それぞれの機器の条件を探り.研究し.診断レベルの低下なしに線量が減少したことを自らのデータで示すことが必要である。 相手も「理由」を理解し.「根拠」を見れば理解して応援してくれる。「今日と明日の人類の健康のために働いている」という信念は皆同じだからだ。  2005年に中国で初めてCT検査の線量に注意を喚起し.診断レベルを守りながら可能な限り線量を下げることを提案して以来.中国の多くの同僚が反応し.より多くのユニットがこの問題を真剣に考え.この分野の研究に参加し.多くの成果を上げてきました。 CT低線量研究の多くの側面において.我々は基本的に国際社会と歩調を合わせており.同様の成果を上げています。 管電流の低減に関しては.より多くの作業が行われ.より多くの成果が得られています。管電圧の低減に関しては.中国にも作業を行っている仲間がいて.一定の成果を上げており.非常に心強いです。  現在の医療水準.医療環境のもとでは.CTが実現できる診断レベルを下げることはできませんが.将来的には.CTの診断能力と線量の関係について.より合理的な理解が得られるようになることを期待しています。  放射線診断装置は医療機関によって大きく異なり.撮影パラメーターの統一基準を設けることは不可能です。 特に.各病院がそれぞれの機器の状態に合わせて.個別にスキャンプロトコルを考えることが重要です。 国内外の放射線技師がALARAの原則に留意する限り.CT検査における被写体へのX線照射の線量負荷は最小化され.CTはその利点を臨床に生かし続け.大きな利益をもたらすことができる。