生物物理学

生物物理学 · 13.09

空気中の照射線量から組織吸収線量への換算

Converting exposure in air to absorbed dose in tissue

🧠 空気中の電離から組織を求めるには、電荷をエネルギーへ変え、さらに空気と組織のエネルギー吸収差を補正する必要がある。

照射線量が測るもの

はX線・が空気中に作る同符号イオンの電荷dQdQを空気質量dmdmで割った量で、単位はC/kgである。で測る空気電離に基づく量であり、粒子や組織内のエネルギー沈着を直接定義するものではない。

電荷から空気吸収線量へ

空気中で1 C/kgの電荷を作るには約34 J/kgのエネルギーが必要という平均イオンエネルギーを使う。ただしとして逃げるエネルギーや再結合など、測定条件への補正が入る。

空気から組織へ

同じ光子でも、空気と組織では質量エネルギー吸収係数が異なる。光子エネルギーと組成に応じた係数比を用いて組織へ換算する。中エネルギーX線では空気カーマ・水の補正係数、診断領域では後方散乱係数も評価に入る。12

⚠️ C/kgとGyを普遍的な一つの定数だけで換算せず、線質と対象物質を指定する。

まとめ

  • は空気中でX・が生じた電荷を空気質量で割った量である。
  • イオンエネルギーで空気中の電荷をエネルギーへ対応させる。
  • 組織線量への換算には光子エネルギーと物質の吸収係数が必要である。

出典

  1. 1.Monte Carlo calculation of quality correction factors based on air kerma and absorbed dose to water in medium energy x-ray beams(Physics in Medicine & Biology・2020)中エネルギーX線の空気カーマと水吸収線量に基づく補正係数閲覧 2026-08-21
  2. 2.Backscatter factors and mass energy-absorption coefficient ratios for diagnostic radiology dosimetry(Physics in Medicine & Biology・2011)診断X線線量測定の後方散乱係数と質量エネルギー吸収係数比閲覧 2026-08-21