Development of ultra-high-resolution 3D fluorescent CT using x-ray tube for imaging molecular function and morphology simultaneously
| Project/Area Number |
17H04116
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Medical Physics and Radiological Technology
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 隆弘 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30739850)
渡部 浩司 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820)
越野 一博 北海道情報大学, 経営情報学部, 准教授 (90393206)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | CT / 蛍光 / 管球X線 / 分子機能 / ３次元画像 / 高解像度 / ピンホールコリメータ / 画像再構成 / X線管球 / 3次元画像 / 画質改善 / 医学物理学 / 医用画像 / 蛍光X線 / 蛍光CT / 小動物 / 画像解析 / 生体機能 / 散乱線 / トータルバリエーション / 画像 / 生体分子 / X線 / 放射線 / アルゴリズム |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, the simulation showed that scatter correction is essential for obtaining image quality comparable to that of synchrotron radiation fluorescence CT in fluorescence CT using tube X-rays. In addition, an image reconstruction algorithm applying EM-TV was effective in improving image quality. We developed image analysis software that has a function of superimposing an X-ray fluorescence CT image and a transmitted X-ray CT image. It was shown that a three-dimensional image of a biological sample can be obtained by X-ray fluorescence CT. A fluorescence X-ray CT using tube X-rays could be prototyped, and a three-dimensional image could be obtained. However, in the case of tube X-rays, there are a large number of scattered radiation, and it was found that suppression and correction of scattered radiation are essential for the depiction of trace amounts of labelling substances.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で、管球X線を用いた蛍光X線CTを試作することができ、３次元画像を得ることができた。一方で、微量な標識物質を画像化するための課題も明らかとなった。本研究を通して、解決策も見えてきた。今後の研究で、課題を解決し、システムが実用化されれば、RI施設も放射光施設も必要としないので、簡便に生体機能画像を得ることができる。しかも、形態画像も同時に得られる。画期的なシステムであり、創薬、新規治療法の開発、病態解明などを大きく加速させることになる。
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Report
(5 results)
Research Products
(36 results)
