High-speed high-spatial-resolution quad-energy X-ray computed tomography scanner using a CdTe array detector

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K10371
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Radiation science
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: Sato Eiichi 岩手医科大学, 教養教育センター, 教授 (90154038)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: Ｘ線CT / フォトンカウンティング / エネルギー弁別 / CdTeアレー / クアッドエネルギー / トリプルエネルギー / ヨウ素ＫエッジCT / ガドリニウムＫエッジCT

Outline of Final Research Achievements

Using a dual-energy array detector, we performed quad-energy X-ray CT by deciding two threshold energies and performing two continuous scanning. Subsequently, we conducted triple-energy CT using energy subtraction between thresholds. Using magnified imaging, the spatial resolution was improved to 0.07 mm, and K-edge CT using iodine and gadolinium media was performed simultaneously. In basic research, we also constructed dual-, triple- and quad-energy CT scanners using a CdTe detector with an energy resolution of 1% at 59.5 keV, and the spatial resolution was improved to 0.2 mm. In addition, novel energy-dispersive CT was carried out utilizing beam hardening by the object.

Free Research Field

Ｘ線工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

造影剤濃度を低くした場合にでも血管を高コントラストで撮影するために，クアッド，トリプル，デュアルのエネルギー弁別CTスキャナーを構築した。ヨウ素やガドリニウムの造影剤を用いたＫエッジCTにより微小血管が高コントラストで撮影され，空間分解能が0.07mmまで改善されて，3D表示も可能となった。フォトンカウンティング方式のCTスキャナーでは撮影に有用なエネルギーのフォトンを超高速で選択して用いるため，癌を含めた様々な部位を描出する分子イメージングに有効と思われる。