線量管理「装置から提供される情報」2011 年5月から稼働し、2.5...

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線量管理「装置から提供される情報」

日本画像医療システム工業会（JIRA）

放射線・線量委員会副委員長

株式会社島津製作所

中山徹


目次

• はじめに• 線量の正当化と最適化• 線量情報の管理・活用• 装置から提供される情報• 現在の課題• 線量QA/QCに関わる規定• まとめ


はじめに

放射線による被ばく

• 職業被ばく

• 公衆被ばく

• 医療被ばく

–医療被ばくには患者が受けるメリットがあるため線量限度は設けられていない


はじめに

• 医療被ばくは便益（Benefit）がリスクを上回ることで正当化される。

リスク便益

• 臨床目的に合った必要十分な画質を出来るだけ低い線量で実現する

–正当化/最適化が必要


線量の正当化と最適化

• 製造業者が貢献出来る分野

1. 線量低減機能の開発

2. 最適化のための操作サポート機能開発

3. 使用者が主導する最適化活動の支援

• 使用者の最適化活動

1. 品質保証（QA）、品質管理（QC）

2. 線量情報の管理・活用


収集・管理

共有解析検証

線量情報の管理・活用

使用者の線量情報の管理・活用活動


収集・管理

共有解析検証


• IAEA Smart Card/Smart Rad Trackプロジェクト立ち上げ（2008）

• 患者の被ばく管理に対する共同宣言（2012）と推進

＊IAEA：International Atomic Energy Agency

国際原子力機関

https://rpop.iaea.org/RPOP/RPoP/Content/News/position-statement-IAEA-exposure-tracking.htm

IAEA Smart Card/SmartRadTrack Project https://rpop.iaea.org/RPOP/RPoP/Content/News/smart-card-project.htm (2015/12/21ｱｸｾｽ)


収集・管理

共有解析検証

米国のDIR (Dose Index Registry)

ACR（米国放射線学会）が参加施設を募り、CTを対象にDIR が立ち上げる。2011年5月から稼働し、2.5年間で約500施設が積極的にデータを提供し、約600万件の検査情報が収集され、その後も順調に伸びている。

ユーザのメリット：自施設の被ばくの客観的評価

ACRのメリット：現実的な標準撮影条件の設定

http://www.acr.org/Quality-Safety/National-Radiology-Data-Registry/Dose-

Index-Registry


＊NRDR: National Radiation Dose Registry国家線量レジストリ:複数の施設での線量情報/データを管理する国家レベルのデータベース


施設の中央値

75パーセンタイル

25パーセンタイル

ACR National Dose Index Registry - DIR Sample Reportより


最大値

最小値

平均値

中央値

• 各施設に返される情報–同じ検査の最大値、最小値、中央値、平均値

2015年1-6月に定期的に検査情報をアップロードした施設

http://www.acr.org/~/media/ACR/Documents/PDF/QualitySafety/NRDR/DIR/DIRSampleReport.pdf (2015/12/21ｱｸｾｽ)


X線検査の個人毎に記録し、データの蓄積、分析を通じてX線被ばくによる確率的影響、確定的影響などの解明や放射線量の最適化を目指していく。

DICOM規格RDSR規格

Radiation Dose

Structured Report

IHE規格・REM Profile

IEC規格線量文書化規格個別規格

Radiation Exposure

Monitoring



収集・管理

共有解析検証


• UNSCEARによるDRL Global Survey（2014）

＊UNSCEAR：United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation

原子放射線の影響に関する国連科学委員会＊ ICRP : International Commission on Radiological Protection

国際放射線防護委員会

� DRL：Diagnostic reference level（診断参考レベル）

� ICRP73（1996）UNSCEAR Global Survey

http://www.survey.unscear.org/dok

u.php (2015/12/21ｱｸｾｽ)


収集・管理

共有解析検証


• UNSCEARによるDRL Global Surveyを機会とした医療被ばく研究情報ネットワーク（J-RIME）のDRL WG発足。

• J-RIMEがDRLを公表（2015年6月）。

医療被ばく研究情報ネットワーク（Japan Network for Research and Information on Medical Exposure; J-RIME）


• 手書き、アンケート ⇒ 電子化

• データの標準化（使用者と製造業者で協力）

– RDSR– IHE-REM




• ３工業会宣言2010年日米欧の工業会JIRA+MITA+COCIR

� DICOM RDSRを利用� IHE REMで運用� ITソフト会社の協力必須� まずCTから

JIRA TOPICS

http://www.jira-net.or.jp/information/file2/

2011_0517_DITTA_sengensyo_japaneseV1.pdf (2015/12/28ｱｸｾｽ)


X線装置から提供可能な線量情報① 画像情報に付随した線量情報

② DICOM RDSRによる線量レポート情報

③ DICOM MPPS（Modality Performed Procedure Step)の出力情報

装置から提供される情報

＊DICOM ： Digital Imaging and COmmunication in Medicine


RDSRとは�Radiation Dose Structured Report• PACSによって容易に管理可能

– レポートの一つとして扱うことで、簡単にPACS等へデータを保管し、管理できる

• 検査単位に“irradiation event” を提供– RDSRでは、Irradiation event 情報を提供– 検査/シリーズの総線量の情報を提供

• 共通テンプレートで表現– RDSRではテンプレートを提供する。まず、CT、Projection X-ray （MAMMO、Fluoro、CR/DR）



RDSRの例DICOM Supp 127CT Radiation Dose Report

・・・


DICOM規格

ftp://medical.nema.org/medical/dic

om/final/sup127_ft.pdf

(2015/12/21ｱｸｾｽ)


>>BEGIN ITEM 6>>(0040,0000) UL 284 #Undefined>>(0040,a010) CS CONTAINS #Relationship Type

>>(0040,a040)CS NUM #Value Type>>0x0040a043, SQ, #Concept Name Code Sequence

>>>BEGIN ITEM 1>>>0x00080000, UL, 62 #Undefined>>>0x00080100, SH, 122130 #Code Value>>>0x00080102, SH, DCM #Coding Scheme Designator>>>0x00080103, SH, 01 #Coding Scheme Version>>>0x00080104, LO, Dose Area Product #Code Meaning>>>END ITEM 1

>>0x0040a300, SQ, #Measured Value Sequence>>>BEGIN ITEM 1>>>0x00400000, UL, 106 #Undefined>>>0x004008ea, SQ, #Measurement Units Code Sequence>>>>BEGIN ITEM 1>>>>0x00080000, UL, 48 #Undefined>>>>0x00080100, SH, Gy.m2 #Code Value>>>>0x00080102, SH, UCUM #Coding Scheme Designator>>>>0x00080103, SH, #Coding Scheme Version>>>>0x00080104, LO, Gy.m2 #Code Meaning>>>>END ITEM 1

>>>0x0040a30a, DS, 123456 #Numeric Value>>>END ITEM 1

>>END ITEM 6

データの定義,意味

数値データの単位

データ値

Length

SR の個々のデータは、以下で構成「定義・意味」「データ書式・単位」・・・数値の場合のみ「値」

DICOM用語”122130”のDose Area Product であることを示す

RDSR－Dose Area Productの例



DICOM規格� 全ての（X線を出す）モダリティに関して Dose SR で対応� Dose SRの充実 contextの追加・内容の明確化・他規格への対応全般： Supp 94 Radiation Dose Report (2004)

Supp150 Radiation Dose Related Information in Radiology Reports (2009)CP226 Enhance C.4-16 Radiation Dose Module to meet Japan RequirementsCP469 Add Radiation Dose Comment inside sequenceCP902 Clarify dose SR relationships as by value onlyCP963 Add DateTime Started to Dose SR Irradiation Event (TID 10003)CP1070 Additional sources of information in radiation dose reportsCP1065 Device information in radiation dose reportsCP1024 Support IEC 62494 Exposure Index of Digital X-ray Systems (CR, XA)CP1121 Dose Scope IndicatorCP1123 Add attributes and codes for dose reports generated during QA scansCP1132 High Dose Technique Type ClarificationCP1206 Dose Summation Type ClarificationCP1223 Additional Items for Dose SR (by IEC PT 61910-1)

製造業者の役割と標準化の推進


DICOM規格CT： Supp127 CT Radiation Dose Reporting CT Radiation Dose Reporting

CP258 Additional Radiation Dose Module AttributesCP561 Add dose attributes to CT Image ModuleCP764 CT Phantom for CTDI Dose MeasurementCP851 CT SR dose, extend for scan projection radiography (SPR)CP867 Add ICRP Pub 130 to CT Dose SRCP876 CT Radiation Dose move/add Aluminum equivalentCP957 CT SR dose, extension for Exposure Modulation TypeCP1047 Dose Check support in DICOM CT Radiation Dose ReportCP1068 Scan location in CT dose reportsCP1075 CT dose permissible for constant angle acquisitionsCP1107 No human readable label for irradiation events in CT Dose SRCP1170 Add AAPM 204 Size-Specific Dose Estimates to CT RDSRCP1232 Add iterative reconstruction to CT RDSR

CR： CP1077 Add CR report type to Dose SR and relax content conditionsXA： CP360 Add higher precision X-ray Dose attributes to XA IOD

CP960 Dose Grid Scaling Attribute Type Dose Grid Scaling Attribute TypeMG： CP687 Dose Reporting for Mammography

CP880 Add breast composition to Dose SRCP1194 Clarify dose for breast X-RayCP1138 Average Beam Dose Parameter

NM： Supp 159 Radiopharmaceutical Radiation Dose Reporting(2013)



IHE REMプロファイル

Dose Informationの送信

Dose Informationの取得・利用

Dose Information の保存

Dose InfoConsumer

Image Manager

Image Archive

↑ RAD-62: Store Dose Information

↑ RAD-10: Storage Commitment

Acquisition Modality

← RAD-64:Query Dose Information← RAD-65: Retrieve Dose Information

→ RAD-62: Store Dose Information

※日本で実施中のテスト範囲のみ

モダリティ

DataReporter

PACS


• IHE: Integrating Healthcare Enterprise

• REM: Radiation Exposure Monitoring


• 装置出力の線量指標とDRLで用いる線量指標の違い

• 施設ごとの検査名称の違い• 個人積算線量

–モダリィティによる線量指標の違いの換算–匿名化

• 線量管理のインセンティブ

現在の課題


モダリティ個別規格線量指標 RDSRの内容

（RDSRの出力機能）

（ICRU推奨の測定量）

DICOM規格 IEC規格

CT IEC60601-2-44 CTDI（CTDI）

DICOM Dose SRSup 94

IEC60601-2-44

IVR，一般透視・撮影装置

IEC60601-2-43IEC60601-2-54（計画中）

基準空気カーマ（面積線量，

入射表面線量）

DICOM Dose SRSup 94，CP-1223

IEC 61910-1 ed.1(2014-09-24発行)

CR/DR IEC60601-2-54（計画中）

Exposure Index（面積線量，

入射表面線量）

DICOM Dose SRCP-1077

IEC62494-1

乳房用X線装置 IEC60601-2-45（計画中）

平均乳腺線量（平均乳腺線量）

DICOM Dose SRCP-687

IEC60601-2-45

現在の課題


現在の課題

• 後方散乱線含む？–基準空気カーマ

–面積線量

–入射表面線量

患者照射基準点

X線管球

X線受像器

被写体


• 規制動向–線量データの記録、管理–規定値を超えた場合の報告北米では州により法制化されてきている。

（カリフォルニア、テキサス他）

線量QA/QCに関わる規定


• 管理・最適化関連規定–検査中の線量表示、警告–標準化（データ、測定方法）–機器管理


＊NEMA: National Electrical Manufacturers Association

アメリカ電機工業会


CT� 線量指標（指数）：CTDIvol, DLPの規定(IEC60601-

2-44)� CT Dose Check機能によるNotification Value

(NV), Alert Value (AV)を設定できる機能(IEC60601-2-44/NEMA-XR25)

� 検査毎の線量指標、関連撮影条件およびNA/AVの卓上表示、検査後の記録およびRDSRでデータ出力(IEC60601-2-44)、 kV、mA、Sec、ヘリカルピッチ、ビーム厚、フィルタ構成、他(DICOM)

� 装置使用者、管理者（プロトコル管理含む）のアクセス制限機能(NEMA-XR26)

� プロトコル名称の統一の動き



一般X線撮影/透視装置� 線量指標：基準空気カーマ、面積線量

� 線量測定値の表示：基準空気カーマ(率) 、積算基準空気カーマ、積算面積線量（IEC60601-2-54）

� DICOM規格で定義されたタグの種類をRDSRに出力（IEC61910-1）、積算面積線量、積算基準空気カーマ、積算透視時間、他（DICOM）



IVR（一般X線撮影/透視装置に加え）� 線量指標：基準空気カーマ率、積算基準空気カーマおよび面積線量（IEC60601-2-43)

� RDSRへの線量計校正係数(Calibration Factor)の入力機能(NEMA-XR27)

� システム構成及び術式パラメータの電子データ出力機能(NEMA-XR27)

� 装置内のRDSRデータへのアクセス制御機能(NEMA-XR27)

� DICOM規格で定義されたタグの種類をRDSRに出力（IEC61910-1）、kV、mA、フィルタ構成、角度他（DICOM）



CR/DR� 線量指標： Exposure Index(EI)(IEC62494-1)� EI校正条件で使用する線質(IEC61267)� 量子検出効率(Detective Quantum Efficiency:

DQE)の測定方法(IEC62220-1)



まとめ

• 製造業者としてはRDSRの標準化により線量管理および最適化、特にDRLの決定・見直しをサポート

• これら線量指標には、国際的に認められたDRLの単位と異なるものもある

• 大量のデータを容易に収集できるRDSRの特性を活かすため、線量指標からDRLの単位への読み替えが進むことを期待


まとめ

• DRLの決定／見直しとDose SR

DRLの決定

DRLの運用診断時の線量情報収集

線量情報の精査


ご静聴ありがとうございました。

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