放射光を用いた位相敏感X線撮影法による人体等の描画に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670895
• Research Institution: Ibaraki Prefectural University of Health Science
• Principal Investigator: 森 浩一 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (90274977)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兵藤 一行 物質構造科学研究所, 放射光実験施設, 助手 (60201729) ; 佐藤 斉 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助手 (90285057) ; 鹿野 直人 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助手 (80295435) ; 安藤 正海 物質構造科学研究所, 放射光実験施設, 教授 (30013501)
• Keywords: シンクロトロン放射光 / X線撮影 / 屈折コントラスト / 微小骨折 / 空間コヒーレンス / 被曝線量の軽減 / 位相コントラスト / 骨画像

Research Abstract

X線の空間干渉効果を利用した新しいX線画像法の疾患描写能を撮影実験により調べた。撮影実験には、高エネルギー加速器研究機構と高輝度光科学研究センターのシンクロトロン放射光発生装置を利用した。
1 人の骨肉腫病理標本を試料として、X線位相コントラスト像、X線吸収コントラスト像、磁気共鳴画像を撮影し、患部の描写の違いを比較した。位相コントラスト像は、吸収コントラスト像にくらべ、骨肉腫の浸潤領域のより精密な描写に向いている。磁気共鳴画像との対比結果はまだ結論を下すまでに至らない。
2 小動物の関節にモデル疾患を発生させ、X線位相コントラスト像とX線吸収コントラスト像における診断能を比較した。位相コントラスト像では、関節の形状変化をより敏感にとらえることができるものと予想される。
3 空間コヒーレンス長の異なるX線を用いて、乾燥人骨に生じた微小骨折の描写の違いを調べた。十分な診断を行うには、少なくとも空間コヒーレンス長80μm以上のX線が必要であると推定した。
4 入射X線のエネルギー:20keV〜60keVの範囲で乾燥骨の骨梁描写の変化をしらべた。X線エネルギーが高くなるにつれて、描写できる骨梁数が減るが、試料〜フィルム間距離を大きくすることで描写できる骨梁数が増えることがわかった。入射X線エネルギーと試料〜フィルム間距離の関係を最適化することにより、より高エネルギーのX線を用いた骨撮影が可能となるであろう。X線エネルギーを高くすることで被曝線量の軽減に寄与できる。
今後、臨床性の高い病理標本等の撮影を重ね、屈折コントラスト画像の臨床利用におけると有用性と、診断に適した画像を得るためのX線エネルギーと撮影距離の関係を詳細に調べる予定である。

Research Products

• [Publications] K.Mori, et al.: "Development of Phase Contrast Radiography and its Application to the Diagnosis of Orthopedic Diseases"Photon Factory Activity Report. 18・part A. 45-46 (2001)
• [Publications] K.Mori, et al.: "Development of Human Imaging on Orthopedics by means of Synchrotron X-ray Phase Contrast"SPring-8 User Experiment Report. 7・2001A. 110 (2001)
• [Publications] K.Mori, et al.: "Development of Phase contrast radiography for Bone Imaging Using Synchrotron Radiation"Analytical Sciences. (特別号)(未定(編集中)). (2002)