Development of ultra super high resolution CT for fine anatomical structures of lung and bone
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21K07698
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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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 |
市川 勝弘 金沢大学, 保健学系, 教授 (40402630)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | CT装置 / 極超高解像度 / 解像特性 / 線量 / 検出器 / computed tomography / high resolution / Lung / Bone |
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| Outline of Research at the Start |
0.099 mmの微小素子と約10 cmの体軸方向カバレッジを持つX線検出器を用いて，回転中心換算で0.07～0.08mmの検出器サイズとなる，肺や体幹部内の骨に適用可能な極超高解像度CTを開発し，その性能を評価する．
初年度では，極超高解像度を有するCT装置を製作する．次年度ではファントムを用いた性能評価と装置の調整、及び健常者スキャンのための倫理申請を行う．その後，健常者の胸部と体幹部の骨（脊椎など）のスキャンを行い，放射線科医師による視覚評価により，細気管支，肺胞管，及び超局所的な肺動静脈やリンパ路の描出や，骨折の治癒過程や骨粗鬆症の進行の評価が可能かを検討する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、新型コロナウィルスのパンデミックの影響により遅れていた部品調達が上半期末期までに達成され、装置の組み立てを開始した。しかし、下半期からの開始であったため、装置の組み立てに終始した。約50mmの体軸方向カバレッジを目的としたため、結果的に回転速度は、検出器のデータ転送レートの制限を受け、6.5 s/rot.となった。この回転速度を考慮し、撮像条件は、80kVの管電圧及び7 mAの管電流となり、1488×660のマトリクスサイズの投影データを520のビュー数で取得できた。この投影データから約0.1 mmのスライス厚で、体軸方向のカバレッジが51.2 mmのCT画像データを再構成することができた。最大視野径は、100mmである。512×512のマトリクスサイズの画像を基本とした場合、0.1mmの等方位性のボクセルデータにより、51.2 mm×51.2 mm×51.2 mmの範囲の3次元データを得ることができ、人体内の“微細構造”を画像化するには十分であった。年度内でのファントム測定は解像特性のみ可能であった。造影剤インジェクタに用いる50mm径のシリンジ内に0.15mm径の銅製ワイヤーを張り、シリンジ内を水で満たした。このファントムを、製作した装置でスキャンし、ワイヤーの断面像からmodulation transfer function（MTF）を計算した。その結果、5%MTFは、4.05 cycles/mmとなり、当初の計画における5 cycles/mmは達成できなかったが、通常のCT装置が、1.0～1.5ｃｙｃles/mmを限界とすることを考慮するとそれを遥かに凌駕しており、開発した装置のポテンシャルを確信するに至った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウィルスのパンデミックの影響により、装置の製作のために不可欠なX線管装置と回転制御基板の調達が遅れ、製作を開始したのが、２022年度下半期初頭からであった。そのため2022年度中の計画であるの性能測定は、当該年度末にしか始められなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
装置の性能測定とその性能測定に基づくスキャン条件及びジオメトリの最適化を行う。またボランティア撮影のための倫理申請を同時に行い、承認後、装置の最適化が済んだ段階で、手部や足部の撮像を行う。また寝台作成まで達成できれば胸部の撮影を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
