近接ジオメトリ方式による超高解像度CTの応用技術開発
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20K16694
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
川嶋 広貴 金沢大学, 保健学系, 助教 (70775577)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | コンピュータ断層撮影 / 高解像度 / 四肢 / computed tomography / CT / 骨梁 |
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| Outline of Research at the Start |
汎用型CTシステムにおいて解像度を向上させる上で、被写体と検出器が離れる「拡大ジオメトリ」が問題となる。そこで、新たな高解像度化手法の提案として「近接ジオメトリ型の超高解像度CT」の基礎技術をこれまの研究で開発した。本研究ではこれらを臨床応用につなげるための技術開発として、ⅰ) ヘリカルスキャンによるデータ収集、ⅱ) 安全性を高めるためのガントリ製作、ⅲ) 臨床的有用性の評価、ⅳ) 超高解像度デュアルエネルギー画像解析を実施する。この応用技術開発を通じて、骨髄レベルでの画像情報を提供することができれば、四肢の画像診断に変革をもたらす可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
被写体に検出器を近づける”近接ジオメトリ”型の高解像度CTについて，その応用技術開発を進めている．汎用型のCT装置の検出器部分の上に，高精細検出器システムを構築する方法について，スキャンデータの解析および今後の臨床的発展性について検討した．
開発手法の物理的な画質特性（解像度やノイズ特性など）について，これまでに得られたデータを整理した．開発の土台とした汎用型CT装置との比較を通じて，開発手法の優位性を確認した．四肢用の設定であれば，解像度は，0.16mm以下となり，微細構造を描出するためのシステム感度も十分に高かった．また，足の骨梁構造の比較において，開発システムは面内のみならず体軸方向においても，明瞭にその構造が描出されていた．
次に，近年のCT技術開発において重要な技術となってきているデュアルエナジースキャンについての基礎検討を行った．はじめに，デュアルエナジー解析において，画質を最大化するために必要な因子（エネルギー分離と線量配分）を明らかにした．その後，基礎実験として，当施設の汎用型CT装置を用いて80/130kVの管電圧による解析を行った．その結果，画質は十分ではないものの，ヨードおよび骨の信号除去画像の生成に成功した．
これらの検証結果に基づき，次のステップとして，臨床評価への進展を模索してきたが，本手法は，既存のCT装置に改良を加える必要があること，また，現状では，自施設のCT装置でのみ実施可能であり，汎用性に乏しいことが問題点として挙げられた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題において，実施予定としていた「ヘリカルスキャン技術」「専用ガントリの構築」「画質計測」については，順調に進んでいた．また，最終年度に予定していた「デュアルエナジーCT」についても，画質を最大化するための手法等についての基礎検討を行うことができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
次の段階として「臨床的有用性の検証」を予定していたが，開発手法は既存のCT装置に改良を加える必要があること，また，現状では，自施設のCT装置でのみ実施可能であり，汎用性に乏しいことから，これ以上の発展が難しいと判断された．そこで，次年度以降には，近接ジオメトリ方式によるCTとして，既存のCT装置を必要とせずに，X線管と回転機構を有したガントリを製作し，独立した装置としての開発を目指すこととする．これによって，本研究課題である「開発CTの応用技術開発」をさらに進展させることができると考える．
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
