飼育小動物に最適化した専用X線CTの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390570
• Research Institution: Matsumoto Dental University
• Principal Investigator: 新井 嘉則 松本歯科大学, 大学院・歯学独立研究科, 教授 (20212607)
• Keywords: X線 / CT / 動物 / マイクロCT

Research Abstract

現有している実験専用歯科用小型X装置(3DX multi image micro CT)以下3DX)を改造して、飼育小動物に最適化した専用X線CTの開発を行った。3DXはコーンビームX線CTの一つで、患者は座位の状態で、X線管球とI.I.(画像倍増管)が回転して360度方向の投影データを収集し、画像再構成をして3次元画像を得ている。
小動物を仰臥して撮影可能なように3DXの管球とI.I.の回転軸を水平にする。これによって、小動物の体軸を中心にX線管球とI.I.が回転し、360度方向のデータを収集するようにした。
つぎに、現在は焦点サイズが0.5×0.5mmのX線管球を使用しているために、解像力は0.25mm程度が限界であった。そこで、本年度はこの現有装置のX線管球をマイクロフォーカスのX線管球(浜松ホトニクスL9181S購入)に置き換えて、高い解像力を得るように改良した。これによって、小動物の骨の微細な構造の観察できるようにした。
画像再構成関数を最適化するために、申請者が開発した3次元CT用画像再構成プログラムを改良もおこなった。開発言語として最新のC++を使用した。現有している画像処理装置の能力を向上させるために、新たに専用の処理装置を開発するために、中央演算処理装置や画像記憶装置などの部品を購入し、前述の処理装置を完成させた。
解像力は40um程度で撮像範囲は高さ10mm直径12mmの円筒形であった。演算時間は15分-2分であった。微細な骨の構造を3次元的に観察することが可能になった。