蛍光X線CTによる分子イメージング実現への基礎的検討

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18500341
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 湯浅 哲也 山形大学, 工学部応用生命システム工学科, 教授 (30240146)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武田 徹 筑波大学, 大学院人間総合科学科, 講師 (10197311) ; 呉 勁 筑波大学, 大学院人間総合科学科, 講師 (20375512)
• Keywords: 放射光X線 / 蛍光X線 / CT / 断層撮像 / 分子イメージング

Research Abstract

蛍光X線CT(Fluorescent x-ray Computed Tomography: FXCT)は,生体内の超微量な非放射性造影剤(たとえば,ヨウ素やガドリニウムなど)の空間分布を,高い空間分解能で検出・描出できる撮像モタリティであり,空間分解能が不十分な現行のPET(Positron Emission Tomography)やSPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)などの核医学イメージング法に代わる,新しい分子イメージング法として期待される.われわれは,X線源として放射光X線を用いて,マウスやラットなどの小動物用FXCTイメージング・システムを開発中である.現在,再構成画像の画質を劣化させる以下の2つの問題点に直面している:(1)被射体が麻酔下にあるうちに投影データを取得する必要があるが,測定時間が長いために投影数が著しく限定されること,(2)測定データが不可避な物理的要因により,劣化させられていること.(1)の問題を克服するためには,測定時間を削減するため,ビームを被射体の大きさに応じて適応的・効率的に走査する方式を提案した.また(2)の問題に対しては,生データから信頼高く投影を推定するためのデータ処理方式を提案した.高エネルギー加速器研究機構における物理ファントム実験とマウス脳のin vivo画像計測により,これらの提案法の有効性を示すことができた.

Research Products

• [Journal Article] Myocardinal Fatty Acid Metabolic Imaging by Fluorescent X-Ray Computed Tomography Imaging (2007)
  • Author(s): Thet-Thet-Lwin, T.Takeda, J.Wu, N.Sunaguchi, T.Murakami, S.Mouri, S.Nasukawa, Q.Huo, T.Yuasa, K.Hyodo, T.Akatsuka
  • Journal Title: Journal of Synchrotron Radiation 14/1 Pages: 158-162
• [Journal Article] 2D and 3D Visualization of Ductal Carcinoma in situ (DCIS) using X-Ray Refraction Contrast (2006)
  • Author(s): M.Ando, A.Maksimenko, T.Yuasa, E.Hashimoto, K.Yamasaki, C.Ohbayashi, H.Sugiyama, K.Hyodo, T.Kimura, H.Esumi, T.Akatsuka, G.Li, D.Xian, E.Ueno, H.Bando, S.Ichihara, T.Endo, N.M., H.Nishio
  • Journal Title: Bioimages 1 Pages: 1-8
• [Journal Article] First attempt at 3D X-ray visualization of DCIS (ductal carcinoma in situ) due to refraction contrast-In good relation to pathological view (2006)
  • Author(s): M.Ando, T.Akatsuka, H.Bando, Y.Chikaura, T.Endo, E.Hashimoto, K.Hirano, K.Hyodo, S.Ichihara, A.Maksimenko, C.Ohbayashi, H.Sugiyamam, E.Ueno, K.Yamasaki, T.Yuasa:
  • Journal Title: Digital Mammography,Proceedings Lecture Notes in Computer Science 4046 Pages: 525-532
• [Journal Article] Hard x-ray region tomographic reconstrction of the refractive index gradient vector field : Imaging principles and comparisions to diffraction enhanced imaging based computed tomography (2006)
  • Author(s): T.Yuasa, A.Maksimenko, E.Hashimoto, H.Sugiyama, K.Hyodo, T.Akatsuka, M.Ando
  • Journal Title: Optics Letters 31/12 Pages: 1818-1820
• [Journal Article] Interlaced X-ray Microplanar Arrays : A Novel Radiosurgery Approach with Clinical Potential (2006)
  • Author(s): A.Dilmanian, Z.Zhong, Bacarian, H.Benveniste, P.Romanelli, R.Wang, J.Welwart, T.Yuasa, E.M.Rosen, D.J.Anschel:
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103/25 Pages: 9709-9714
• [Journal Article] Images of biological soft tissue using synchrotron and laser CT system (2006)
  • Author(s): D.V.Rao, T.Yuasa, T.Akatsuka, G.Tromba, M.Z.Hasan, T.Takeda, B.Devaraj
  • Journal Title: Radiation Measurements 41/2 Pages: 177-182
• [Journal Article] Tomographic images of few soft materials and embedded biological soft issue using tube source of X-rays at optimum energy (2006)
  • Author(s): D.V.Rao, T.Yuasa, T.Akatsuka, R.Cesareo, G.E.Gigante, M.Z.Hasan, T.Takeda
  • Journal Title: NDT ＆ E international 39/1 Pages: 34-38
• [Journal Article] 画素値の確率分布に基づくPET/CT画像中の腫瘍領域の抽出 (2006)
  • Author(s): 新田修平, 本谷秀堅, 深見忠典, 湯浅哲也, 赤塚孝雄, 呉勁, 武田徹, 織内昇, 遠藤啓吾, 渡邉順久
  • Journal Title: Medical Imaging Technology 24/5 Pages: 409-418
• [Journal Article] PET/CT画像からの腫瘍候補領域自動抽出による支援診断システム (2006)
  • Author(s): 新田修平, 本田清士, 糟谷友美, 本谷秀堅, 深見忠典, 湯浅哲也, 赤塚孝雄, 呉勁, 武田徹
  • Journal Title: Medical Imaging Technology 24/3 Pages: 181-190
• [Journal Article] Progress in biomedical application of phase-contrast x-ray imaging and fluorescent x-ray CT (2006)
  • Author(s): T.Takeda, j.Wu, T.T.Lwin, A.Yoneyama, Y.Hirai, K.Hyodo, N.Sunaguchi, T.Yuasa, M.Minami, K.Kose, T.Akatsuka:
  • Journal Title: Proc.SPIE 6318/38 Pages: 63180W
• [Journal Article] Fusion imaging of fluorescent and phase-contrast x-ray computed tomography using (2006)
  • Author(s): J.Wu, T.Takeda, T.T.Lwin, N.Sunaguchi, T.Yuasa, M.Minami, T.Akatsuka
  • Journal Title: Proc.SPIE 6318/38 Pages: 631828
• [Journal Article] Spatial Resolution Effect in Myocardinal Fatty Acid Metabolic Image in Fluorescent X-ray CT (2006)
  • Author(s): T.takeda, J.Wu, Thet-Thet-Lwin, N.Sunaguchi, T.Yuasa, F.A.Dilmanian, M.Minami, T.Akatsuka
  • Journal Title: Proc. 12th World Congress on Heart Disease Pages: 197-200
• [Journal Article] First attempt of the medical application of the refraction-based computed tomography (2006)
  • Author(s): A.Maksimenko, E.Hashimoto, M.Ando, H.Sugiyama, T.Yuasa
  • Journal Title: Proc.SPIE 6142 Pages: 614239
• [Journal Article] Application of x-ray computed tomography based on the refraction contrast to biomedicine (2006)
  • Author(s): E.Hashimoto, A.Maksimenko, H.Sugiyama, K.Hyodo, D.Shimao, T.Yuasa, Y.Nishino, T.Ishikawa, K.Mori, Y.Arai, K.Hirano, M.Ando
  • Journal Title: Proc.SPIE 6142 Pages: 614213