第一回ホールボディーカウンター学術会議での講演
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第一回ホールボディーカウンター学術会議での講演

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2012/1/25 福島医大で行われた第一回ホールボディーカウンター学術会議で使用したスライドです.

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  • 1. 第一回福島WBC学術会議 2012/1/25WBCの抱える様々な問題点 東京大学 早野龍五 2012/1/25に行った福島県立医大のWBC会議での講演スライドです 1. 主として専門家向けです 2. スライドだけで完結した読み物になるようには作り込んでありません 3. 主催者側のご希望もあり,固有名を伏せたところがあります hayano
  • 2. PART 1私は何故ここにいるの?
  • 3. 答え 変だ! (僕はWBCの専門家じゃないWBCの現物を見たのは2ヶ月前!)
  • 4.      から見える人々の(最近の)不安
  • 5. 空間線量と外部被ばくは だんだんわかってきたが, 内部被ばくは全く分からない. 心配だ5
  • 6. 「給食一食まるごとセシウム検査」の提案(森文科副大臣に 2011/9/21に提出,MEXT担当者に説明済み) 東京大学大学院理学系研究科 教授 早野龍五 三次補正予算 新規提案 Q&A 食品のサンプル検査 給食一食まるごと検査 Q: 具体的方法は? A: 給食まるごと数人分をミキサーにかけ、2Lのマリネリ容器 に詰め、ゲルマニウム検出器で1時間測定。 1Bq/kgのレベル まで測る。 献立とともに毎日公表。 Q: 全国でやるのか? A: 空間線量が高い福島でこそ、(特に子供の)内部被ばくの 検査が重要。まずは福島優先。検査機器・人員に余力があれ 子供が食べたのと同じ物を丸ごと ば全国でも実施。 Q: メリットは? A: 実際に子供が何ベクレル摂取しているかを確認できる。ま簡易検査機による ミキサーにかけて た、その地域の「日常食」及び「不検出(ND)」の食品の汚染 サンプル検査 マリネリ容器に詰め の実態を推測する最良の指標となる。 Q: 食べた後で汚染が分かっても手遅れというデメリットがあ すり抜けても るのではないか? 分からない A: 給食は材料が保存されているので原因はすぐに追求し、対 という 不安 策できる。長い目で見れば必ず内部被ばく予防につながる。 Q: 事前のサンプル検査はやめるのか? A: サンプル検査も行う。 Q: コストは? イメージ図と イメージ図と ゲルマニウム検出器で A: 食材一品のサンプル検査と同じ。マリネリ検査は検査機関 ご理解下さい ご理解下さい 精密測定 特定の機器を 特定の機器を が慣れているので( コメの検査が終われば余力が生じる)検 示すものでは 示すものでは 査機関に外注するのが最良。 ありません ありません
  • 7. そしてWBC問題に引きこまれた
  • 8. Makoto Miyazaki 8/19/11早野龍五先生初めてメールをさせていただきます。福島県立医大放射線科助手の宮崎 真と申します… 早野先生や野尻先生のツイートから始まる議論は、我々現地のものにとっても大変含蓄に富んでおり、これまで勝手ながら参考にさせていただいておりました。… 1ヶ月ほど前から、我々福島医大被ばく医療班の間では、安西メディカルのWBCが非常に問題である、という認識はありました。… ちなみに、安西メディカルのWBCは、実際の内部被ばく者を今回の事故まで「実戦経験」として測定したことがないそうです・・・。
  • 9. 8/8 twitterで流れた 驚愕の測定結果北海道がんセンターで、ホールボディカウンターを受けてきました。測定結果、内部被曝していました。… 核種 摂取量 Bq 誤差 Bq Cs-137 868.5 11561.1 Cs-134 6373.0 33747.0 K-40 16554.0 70203.6 ←驚愕 安西メディカル製WBCは変だ
  • 10. Masaharu Tsubokura 11/8/11早野先生突然のメール失礼致します。南相馬市立総合病院で内科医をやっております坪倉正治と申します。…先生のtwitterなどで、尿検査の精度などについてコメントされていらっしゃるのをお伺いしました。我々にはそのようなことに関して専門的にお伺いできる先生がいらっしゃらず、実際の患者さんへの説明などについても試行錯誤を行っている状態です。大変お忙しいところ恐れ入ります。上記の件に関して、一度ご面談させていただくことはできませんでしょうか。
  • 11. 2011/11/29 南相馬市立総合病院の先生方とともに
  • 12. PART 2 WBCは何のため?2011/3の被ばくの評価        ↓食品検査とセットにして内部被ばくを低いレベルに抑える
  • 13. 過去に学ぶ
  • 14. チェルノブイリ事故後数年して再上昇した ウクライナの内部被ばく RCRM AMS of Ukraineより 検出限界 137Csで160 Bq/body
  • 15. 137Cs汚染 - 過去の日本人 05.gif 570×650 pixels 1/21/12 3:54 PM 整合ピークで 数百Bq/body ( 10Bq/kg) は経験済み
  • 16. 一日分の食卓丸ごとセシウム検査 2012年1月19日 朝日新聞 - 京大調査
  • 17. 一日分の食卓丸ごとセシウム検査 2012年1月17日 コープ福島調査
  • 18. 今の福島に必要なWBC 1. 空間線量が高くても正しい結果を出す 2. 総セシウムで検出限界 5Bq/kg 未満 (成人で 300Bq/body) 3. 子供が測定可能である 4. 体内に必ずある40Kがきちんと見えるしかし現状は非常に憂うべきものである
  • 19. PART 3 WBCの基本のキ 基本は食品放射能検査器と同じしかし食品検査器よりダメなWBCもある! JCO特需 のWBCのほとんどがダメ
  • 20. ガンマ線の「色」を見分ける測定 スペクトル 134Csのγ線137Csのγ線 137Csのγ線 40Kのγ線 134Csのγ線
  • 21. 1. Place the Cs source from the gamma source kit 装置の要素 (E = 0.662 MeV) ~2 cm in front of the NaI(Tl) crystal. 2. Adjust the coarse and fine gain controls of the 575A Amplifier so that the 0.662 MeV photopeak for 137Cs falls at approximately channel 280. For the illustrations shown in Figs. 3.2 and 3.3, the gain of the system has been set so that 1 MeV falls at about channel 420 to 425. Since the system is linear, 2 MeV would therefore fall at approximately channel 840 to 850.1. 鉛遮蔽 3. Accumulate the 137Cs spectrum for a time period long 波高 enough to determine the peak position. Fig. 3.2 shows a typical 137Cs spectrum that has been plotted. Although Fig. 3.3. NaI(Tl) Spectr these spectra are usually plotted on semilog graph paper, the figures shown in this experiment are plotted on linear EXERCISE 2. 電気信号2, and 3 in Table 3.1. paper to point out some of the features of the spectra. a. Plot both the 137Cs and 60Co spe パルス b. From items 1, 2, and 3 in Table 4. After the 137Cs spectrum has been read from the MCA, 検 erase it and replace the 137Cs source with a 60Co source 頻度 from the gamma source kit. energy of the photopeaks vs. chan 5. Accumulate the spectrum for a period of time long shows this calibration for the data 出 3. 波高分析 enough for the spectrum to be similar to that in Fig. 3.3. and 3.3. If other calibration source additional data points can be adde 6. Read out the MCA. entries in Table 3.1 will be filled ou 器 c. Use the energy calibration featu compare the results with those fou 4. cpm→Bq/kg WBCの場合は 5. Sv (Mondal) 私の守備範囲外 Fig. 3.2. NaI(Tl) Spectrum for Cs. 137 Fig. 3.4. Energy Calibration Curv
  • 22. 134,137Cs, 40K の ガンマ線エネルギー セシウム三兄弟 孤高のカリウム Cs-134 K-40 Cs-137 Cs-134 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 エネルギー(MeV)
  • 23. どの人にも存在する 40K ぐらい測れて当然(のはず)Web公開されている放医研ビデオ「 【応用】立位型ホールボディーカウンター」より
  • 24. 仙台医療センターのWBCでの40K測定例 仙台医療センターWBCのデータを眺めてみた1000 40K 12/22 早野龍五 WBC-301(日立アロカメディカル) ↓ 500 100 50 12/21測定の 10 被験者(2分測定)とバックグラウン 5 ド(10分測定のスペクトルを1/5に したもの)の比較 20 40 60 80 100 120 40Kの校正係数 0.000424 cps/Bq 100 を信じると,およそ6450 470Bq 被験者スペクトル - バックグラウンド/5 80 60 この例では40Kが 40 20 きちんとK-40が見えている.校正がきち んとしているということであれば,この 20 40 60 80 100 120 ちゃんと見えている WBCは十分に使える.
  • 25. しかし このWBCでは 40K が検出できていない 南相馬市立総合病院設置の富士電機製WBCの例 1001000 データは3分測定 バックグラウンドを1/10して バックグラウンドは30分測定 データと重ねる 80800 134Cs 60600 ↓ ほぼ完全に重なる 134Cs ↓ 40K バックグラウンドに40K, 134/137Cs, 214Biな ↓ 40400 どが見える. 214Bi 20200 ↑ ↓ 明らかに遮蔽不十分 137Cs 200 400 600 800 1000 データ-バックグラウンド/10を表示 10 Cs領域からK領域に至るまで 200 400 600 800 1000 データは 両方に振れていて 有意なピークは無い-10-20 福島県内の椅子型ホールボディーカウンターで, 40Kが検出できている例は(私の知る限り)皆無
  • 26. 検出限界
  • 27. 例:あるWBCで測定されたBGスペクトル 仙台医療センターでの測定例 100 (福島県のものと異なりバックグラウンドに134,137Csが見えない) 80 60 40 20 600 800 1000 1200 1400 1600 1800ROIの両側を 100 広く使って 80 ← 134CsのROI →バックグラウ 60 バックグラウンドとの差を ンドを引く 40 繰り返し測定すると… 20 700 750 800 850 900
  • 28. 何回も測定.バックグラウンドとの差を見る50 50 5040 40 4030 30 3020 20 2010 10 10 汚染されていないものを何度も測定 700 750 800 850 900 700 750 800 850 900 700 750 800 850 90050 測定するたびに「ゆらぐ」50 5040 40 4030 30 3020 20 2010 10 10 700 750 800 850 900 700 750 800 850 900 700 750 800 850 900
  • 29. (ちょっと数学)Poisson(ポワソン)統計 平均カウント数が N のとき 測定値は N± N カウント数が100→ 100 10 で揺らぐ.   を増やすと相対誤差は N 1 カウント数が 100→ 誤差は10% N 10000→     1% にしたがって減少する(精度が上がる)
  • 30. 多数回やった結果 60 50 40 30 σ 検出限界 20 通常は3σ 10-200 -100 100 200 ROIのカウント数とバックグラウンドの差
  • 31. 検出限界 と 定量下限 50 40 30 60 検出限界と同じ汚染 20 50 レベルだと 10 50%がNDになる 700 750 800 850 900 40 ぎりぎり 余裕 検出限界 30 定量下限 通常3σ 通常10σ 20 10-200 -100 100 200 300 400 500 非汚染試料を 3σ汚染された 10σ汚染された 測定 試料を測定 試料を測定
  • 32. 検出限界を2倍向上するには 1 (   なので) N1. バックグラウンドを 1/4 に減らす2. 測定時間を 4倍 にする3. 分解能を 4倍 改善する(NaI→Ge :ピークを細くする)4. (食品なら)測定試料を 4倍 (以上)にする5. 測定器の「立体角」を4倍にする (検出器と試料の距離を半分に または 測定器の直径を倍に など)
  • 33. PART 4WBC - 何が問題か
  • 34. バックグラウンドが高い例南相馬市立総合病院「介護浴室」に置かれた富士電機のWBC人が座っていない状態でCsのピークがよく見える.また,40Kのバックグラウンドも高い
  • 35. バックグラウンドが高い例福島市労働保険センター窓際に置かれた安西メディカルのWBC人が座っていない状態でCsのピークがよく見える
  • 36. 遮蔽できている例南相馬市立総合病院「介護浴室」に置かれたキャンベラのFASTSCANCsのバックグラウンドは良く遮蔽されている
  • 37. 2. 椅子型ホールボディカウンターの憂鬱 バックグラウンドの「体格補正」が必要 福島県内でうまくいっている例は(私が見た範囲では)皆無 体で止まる割合は 被験者の体格に依存 体で止ま る窓や壁 検出器 体で止まる 測定スペクトル = 膨大なバックグラウンド +体内からのガンマ線→ 外から飛んでくるバックグラウンド ガンマ線→ 体内の放射性セシウムが出すガンマ線
  • 38. BGの体格補正1. そもそもBGが無ければBGの体格補正も不要 - 要遮蔽2. 福島県設置の椅子型WBCでは体格補正は必須3. 現時点でこれが正しく行われているWBCは皆無4. 特に子供の測定に問題がある5. ファントムによる校正を十分に行うか6. 椅子型の使用をあきらめる?
  • 39. 3. バックグラウンド差し引きの憂鬱WBCの(これでも改良後の)スペクトル解析ソフトROIの下限と上限のチャンネルの高さを直線で結んでBGを引いているピーク面積が非統計的に(巨大に)揺らぐ! 烹斌 ⊥ り 604(ピーク)= 1108(ピーク)= 攣ス茂クトル鰐析 2108(全体)-1000(台形) tク 更 析 1921(全体)-1317(台形) ト鰐 264 終 了 落第 ユ37`134;K4Q 碗 し131..:., ぐ ウィン ドウ 左 ρ ウィン ドウ 右 Peak:潜 ⊥ UVindow:15.096 ieak/UVind 幽
  • 40. 4. ピーク解析の憂鬱このピークを134Csと137Csにどう分離するか? 一番低いところの左を134Cs 右を137Csとしている 134Csの800keVと 600 keVの比率が正 しいかどうかチェッ クしていない 落第 このメーカーのソフトは, ピークサーチから始まる. 134,137Csのピークを検出で きないことがしばしばあ る.今の福島ではCs決め打 ちで良い.
  • 41. 5. 校正係数の憂鬱 Q: これらの数値の根拠は? A: 137Csは点線源で測定, 134Csは計算. しかし10年前の計算資料が 社内で見つからない … ??? x*$#%& 現在再測定中 落第→ 多分改善
  • 42. PART 5 結論
  • 43. 1. データが無いことによる社会不安の軽減2. 内部被ばくしている(比較的少数の)方への指導3. 国際的な評価に耐えるデータ蓄積4. 正しい測定のための協調 - ファントムの融通 - 校正とスペクトル解析の質の向上 (131I), 134Cs, 137Csに特化した解析ソフトを組み込もう - 現在の福島では 未知核種のピークサーチは不要5. ある種の WBC レーティングの必要性 現時点では、ホールボディカウンタに関する国内技術基準はない。