2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ultra-high-resolution 3D fluorescent CT using x-ray tube for imaging molecular function and morphology simultaneously
| Project/Area Number |
17H04116
|
|---|
| Research Institution | Hirosaki University |
|---|
Principal Investigator |
銭谷 勉 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50443487)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡部 浩司 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820)
越野 一博 北海道情報大学, 経営情報学部, 准教授 (90393206)
樋口 隆弘 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30739850)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 蛍光CT / 管球X線 / 小動物 / 画像再構成 / 画像解析 / 生体機能 / 散乱線 / トータルバリエーション |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
これまで我々は放射性同位元素を使用せずにPETやSPECTといった核医学診断装置と同様の生体機能画像を得ることができる画像診断装置として、X線で励起した特定物質からの蛍光を利用する蛍光CTシステムを開発してきた。そのX線源として放射光実験施設の放射光を利用してきた。本研究では、X線源を管球X線に代えた実用的な蛍光CTシステムを開発し、生体機能と形態の超高解像度３次元画像を同時に得ることを目的とする。
・前年度までの研究で、励起X線として管球X線を用いた蛍光CTシステムでは、放射光を用いた場合に比べて、散乱線の影響が大きいため画質が低下することを確認した。本年度は、管球X線を用いた場合でも散乱線補正を精度良く行うことができれば、放射光を用いた蛍光CTシステムと同程度の画質が得られることがシミュレーションによって確認できた。本研究では、モンテカルロベースの散乱線補正手法を用いた。
・再構成画像の画質改善として、圧縮センシングの手法の１つであるトータルバリエーションを用いた画像再構成法を検討した。その結果、少数方向からの投影データの画像再構成に有効であることが確認でき、蛍光CTの画質改善に貢献することが示唆された。
・蛍光CTシステムでの小動物撮像の可能性を検討するため、マウス脳血流モデルとしてヨウ素化合物を投与した生体サンプルを作成し、動物実験環境を整備した。
・画像解析ソフトウェアに血流定量機能を搭載し、機能拡張することができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
管球X線を用いることによる画質低下の影響は散乱線補正によって克服できることを確認できた。画像再構成アルゴリズムや画像解析ソフトウェアの開発も順調に進んでいる。ただし、装置の試作にはもう少し時間を要する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
画像再構成ソフトウェアや画像解析ソフトウェアは先行して開発しており、試作機が準備でき次第性能評価実験が実施できるように、ファントム実験や動物実験の準備を併行して行う。SPECTや放射光蛍光CTを用いた実験も行い、比較評価を行う。
|
Research Products
(10 results)
