2019 Fiscal Year Research-status Report
組織を透過したX線のエネルギー解析による定量的画像診断法の確立
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18K09734
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
福井 達真 朝日大学, 歯学部, 非常勤講師 (70770121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 裕晃 金沢大学, 保健学系, 准教授 (30422794)
飯田 幸弘 朝日大学, 歯学部, 講師 (60350873)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | X線撮影 / フォトンカウンティング型X線検出器 / 骨密度 / 実効原子番号 / 歯科 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，開発中の新規フォトンカウンティング型X線検出器により被写体となる顎骨や歯を透過したX線のエネルギーを分析することで，顎骨の骨密度（骨量）と実効原子番号を正確かつ簡便に求めることにある。2019年度は以下の研究項目を実施した。
①撮影実験システムの構築： 幅4 mmのライン状の検出領域を備えたフォトンカウンティング型X線検出器を用い。X線を照射しながら線状の検出器をスライド移送させて画像を取得する「スキャノグラム」方式でX線撮影をおこなう撮影実験システムの開発をおこなった。2018年度に開発した据置型の実験装置に加え，2019年度は歯科臨床での応用を考えたポータブル装置の開発に着手した。
②試作撮影システムによる撮影： 2018年度に引き続き，最適な結果を得るための菅電圧，電流，撮影時間，および画像再構築のアルゴリズムに関して，撮影実験を繰り返しつつ検討した。
③;X線エネルギー情報から実効原子番と骨密度を求める検討： 物質を透過するX線の減弱量とX線エネルギーの関係を表す減弱曲線が物質によって異なることはよく知られている。X線の減弱には，実効原子番号の他に被写体の「厚さ」と「密度」，およびX線の線質硬化（ビームハードニング）やX線減弱が不連続的に変化するK吸収端が関連する。ここで，透過X線エネルギー解析によりビームハードニングの程度が求められれば，それらを適切に補正することができ，画像上で同じ実効原子番号の硬組織領域を抽出して骨密度を解析する事ができる。2019年度は，2018年度に引き続き想定されるX線撮影条件におけるX線減弱曲線およびビームハードニング補正のパラメータについて理論解析をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
撮影装置の開発および撮影実験が進捗したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は，顎骨や歯を被写体とした撮影実験を実施し，実効原子番号および骨密度を求めて検討する予
定である。
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| Causes of Carryover |
当初予算よりも低い金額で研究遂行できたため次年度使用額が生じた。残額は撮影実験の実施および成果発表に使用予定
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[Presentation] Photon counting technique: How to analyze a novel quantitative image?,2019
Author(s)
Natsumi Kimoto, Hiroaki Hayashi, Takumi Asakawa, Takashi Asahara, Tatsuya Maeda, Akitoshi Katsumata, Yuki Kanazawa, Shuji Koyama, Shuichiro Yamamoto, Masahiro Okada
Organizer
RSNA2019 Education Exhibit Presentation, Chicago,
Int'l Joint Research
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[Presentation] Shuichiro Yamamoto, Masahiro Okada : Feasibility study of photon counting detector for producing effective atomic number image,2019
Author(s)
Natsumi Kimoto, Hiroaki Hayashi, Takumi Asakawa, Takashi Asahara, Tatsuya Maeda, Yuki Kanazawa, Akitoshi Katsumata,
Organizer
IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, Manchester,
Int'l Joint Research
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