コンパクトシステム向け高エネルギー位相差X線イメージングの開発

• Project/Area Number: 22KF0071
• Project/Area Number (Other): 21F21759 (2021-2022)
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund (2023); Single-year Grants (2021-2022)
• Section: 外国
• Review Section: Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐々木 猛智 東京大学, 総合研究博物館, 准教授 (70313195)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HAEGGMARK ILIAN 東京大学, 総合研究博物館, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2023-03-08 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2023: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000); Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: CT

Outline of Research at the Start

X線CT装置を用いた生物試料の撮影法のうち、位相差X線CTを用いた効果的な撮影法および鮮明なデータを得るための画像処理法を検討する。研究材料は博物館の収蔵標本を用い、多様な分類群を用いて撮影実験を行う。CT装置はラボスケールの装置に加えて、SPring-8の放射光CT装置を 用いる。撮影法の有効性を検証するために、造影剤を用いたCT撮影の結果とも比較する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、X線CT装置を用いてイメージングの技術開発を行うことが目的である。撮影実験に用いる研究材料は東京大学総合研究博物館に収蔵されている様々な生物試料を用いる他、新規に沖縄県の野外で採集した。2022年6月にはSPring-8のCT装置を用いた撮影実験を行い、位相コントラストX線イメージングにより、貝殻付きの軟体動物の動物体のCT撮影においてコントラストを大幅に向上できることを明らかにした。SPring-8の放射光ビームラインBL20B2のモノクロメーターを用いて、6種の軟体動物（アサリ、ヒバリガイモドキ、アマオブネガイ、イボウミニナ、ハナビラダカラ、マダライモガイ）を撮影し、X線位相コントラストが軟組織のコントラストを高めることを示した。特に、鰓や歯舌など従来のマイクロCTでは全く見えなかった殻内の動物体の特徴が鮮明に撮影できた。さらに、この手法では、貝殻の内部の成長輪の特徴を明らかにし、方解石とアラゴナイトの殻層を区別できる例があることが分かった。この成果は2023年4月に投稿した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

以前投稿中であった論文１編は出版され、新規に１編を投稿中である。

Strategy for Future Research Activity

今後は、新しいサンプルの入手、ラボCTによる撮影実験を行いながら、シンクロトロンCTを用いた撮影実験を進める。

Research Products

• [Journal Article] Phase-contrast virtual chest radiography (2022)
  • Author(s): Haggmark, I., Shaker, K., Nyren, S., Al-Amiry, B., Abadi, E., P. Segars, W., Samei, E. and M. Hertz, H.
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences Volume: 120(1) Issue: 1
  • DOI: 10.1073/pnas.2210214120
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research