2020 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 – 2022-03-31
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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。2020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，歯科臨床での応用を考えたポータブル装置を開発した。
②試作撮影システムによる撮影： ポータブル装置により，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。2020年度は，透過X線エネルギー解析による被写体の実効原子番号を反映した画像の表示法，硬組織と何組織の弁別法，および骨密度（BMD）
計測法について検討した。
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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
ポータブル撮影（検出器）システムの開発に成功し，撮影実験が可能となったことによる。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発したＸ線エネルギー解析法の歯科・医科における臨床応用を検討する。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス感染症の影響により，予定していた実験および成果発表が延期となったため次年度使用額が生じた。
2021年度に物品費および旅費として使用予定。
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[Journal Article] Effective atomic number image determination with an energy-resolving photon-counting detector using polychromatic X-ray attenuation by correcting for the beam hardening effect and detector response2021
Author(s)
Natsumi Kimoto, Hiroaki Hayashi, Takumi Asakawa, Cheonghae Lee, Takashi Asahara, Tatsuya Maeda, Sota Goto, Yuki Kanazawa, Akitoshi Katsumata, Shuichiro Yamamoto, Masahiro Okada
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Journal Title
Applied Radiation and Isotopes
Volume: 170
Pages: 109617
DOI
Peer Reviewed
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