放射光単色X線を用いた高空間分解能蛍光X線CTの開発

• Project/Area Number: 11780610
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 湯浅 哲也 山形大学, 工学部・応用生命システム工学科, 助教授 (30240146)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2000: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 1999: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 放射光 / 蛍光X線 / コンピューテッド・トモグラフィ / X線 / 蛍光

Research Abstract

本研究グループではX線により励起された元素から放射される蛍光X線に着目して,高い濃度・空間分解能をもつ蛍光X線CT技術の開発に取り組んできた.光源として,準平行・高輝度・連続スペクトルという優れた性質を持つ放射光X線を利用することでより効率的な計測が可能となる.
本年度は,空間分解能50μmを有する蛍光X線顕微鏡の開発に取り組んだ.実験はつくば市にある高エネルギー加速器研究機構ARビームラインNE-5Aで行った.入射ビーム断面積を50×50μm^2と設定して,空間分解能および定量性評価用の物理ファントム,生体組織として摘出されたヒト甲状腺(ガン組織では正常組織よりヨウ素の含有量が減少している.この集積の程度でI-131を用いた放射線治療の効果を予想できる)を撮像した.物理ファントムでは,良好な定量性と高い空間分解能を確認できた.さらに,ヒト甲状腺のin vitro撮像画像からは,ヨウ素分布を定量的かつ高い空間分解能で描画できることが確認された.
本研究において,ピコグラムオーダーの微量元素を数10ミクロンの空間分解能で非破壊的に断層撮像可能であることが示された.

Research Products

• [Publications] Q.Yu,T.Takeda,T.Yuasa et al: "Pleriminary Experiment of Fluorescent X-Ray Computed Tomography to Detect Dual Agents for Biological Study"Jounnal of Synchrotron Rodiation. (印刷中).
• [Publications] 于全文,武田徹,湯浅哲也 他: "放射光蛍光X線CTを用いた生体内極微量元素描出に関する基礎的検討"Medical Imaging Tdchnology. 18・6. 805-816 (2000)
• [Publications] T.Takeda,A.Momose,T.Yuasa et al: "New Types of X-Ray Computed Tomography with Synchrotron Radiation : Fluorescent X-RAY CT and Phase Contrast CT"Cellular and Molecular Biology. 46・6. 1077-1088 (2000)
• [Publications] T.Zeniya,T.Takeda,T.Yuasa et al: "Optimization of Air Gap for Two-Dimensional Imaging System Using Synchrotron Radiation"Proc.of SPIE. 4146. 151-162 (2000)
• [Publications] D.Noto,T.Takeda,T.Yuasa et al.: "Development of a Multispectral Autoradiography Using a Coded Aperture"Proc.of SPIE. 4113. 123-133 (2000)
• [Publications] T.Yuasa,J.K.Mishra,Permana: "Supervised Classifier Based on Linear Statistical Interclass Model and Maximum Likelihood Decision"Proc.of SPIE. 4044. 158-164 (2000)
• [Publications] 長谷川康宏,武田徹,湯浅哲也,赤塚孝雄 他: "放射光蛍光X線CT における撮像高速化の検討"電子情報通信学会論文誌 D-II. (印刷中).
• [Publications] T.Takeda,T.Yuasa,T.Akatsuka,et al.: "New Types of X-Ray Computed Tomography with Synchrotron Radiation-Fluorescent X-Ray CT and Phase Contrast X-Ray CT Using Interferometer"Cellular and Molecular Biology. (印刷中).
• [Publications] Y.Watanabe,T.Yuasa,B.Devaraj,T.Akatsuka,H.Inaba: "Transillumination Computed Tomography of High Scattering Media Using Laser Linewidth Broadening Projections"Optics Communications. (印刷中).
• [Publications] 渡辺裕輝,湯浅哲也,B.Devaraj,赤塚孝雄,稲場文男: "スペクトル線幅の広がりを投影とする高散乱媒質の波長依存 CT"電子情報通信学会論文誌 D-II. (印刷中).
• [Publications] 渡辺裕輝,湯浅哲也,B.Devaraj,赤塚孝雄,稲場文男: "レーザスペクトル線幅の広がりを用いた高散乱媒質の新しい光 CT 撮像法"電子情報通信学会論文誌 C-I. J82-C-I. 274-275 (1999)
• [Publications] T.Takeda,T.Yuasa,T.Akatsuka,et al.: "Human Thyroid Specimen Imaging by Fluorescent X-Ray Computed Tomography with Synchrotron Radiation"Proc.of SPIE,Development in X-Ray Tomography II. 3772. 258-267 (1999)
• [Publications] 赤塚孝雄,田村安孝,湯浅哲也 他: "わかる画像工学"日新出版. 200 (1999)