2020 Fiscal Year Annual Research Report
New-generation medical diagnosis by ultra advancement of X-ray CT
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19H04483
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
有元 誠 金沢大学, 先端宇宙理工学研究センター, 助教 (40467014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 聡 金沢大学, 保健学系, 教授 (30313638)
片岡 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90334507)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | X線CT / MPPC / フォトンカウンティングCT / デュアルエナジーCT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に新たに開発したフォトンカウンティングX線CT装置を用いて、X線CTシステムのデータ取得システム(DAQ)のさらなる改善を行い画像高度化を行った。特に構築したシステムでは、CT撮影の開始をトリガーする信号の到来タイミングが、繰り返し撮影する角度ごとにわずかにばらつくことが新たに判明した。これは取得したX線CT画像の性能に大きな劣化をもたらす。そこでこれに対処し正確なX線CTイメージを取得するために、DAQシステムの内部構成を改めて見直し、トリガータイミングの遅延ばらつきを限界まで抑え、正確なCTイメージを取得できるシステムの構築に成功した。
そしてこのシステムを用いて、フォトンカウンティングCT装置の有用性を示すべく、CTイメージング性能試験を行った。ここでは、①ロッドファントムと呼ばれるヨードや人体の脂肪を正確に模擬した臨床用ファントム、②ヨード、プラチナ、金、鉄などを含む混合造影剤、の２種類のターゲットに対して、我々の開発したフォトンカウンティングCTを用いてX線CT撮影を行った。さらに同様のターゲットを用いて、金沢大学附属病院に設置されている臨床型デュアルエナジーCT装置でも撮影を実施した。その結果、CTイメージのコントラスト性能において、デュアルエナジーCT装置に対し、我々のフォトンカウンティングCT装置で得られたイメージが、ほぼ同様もしくはそれ以上のコントラスト性能を持つことがわかり、低被ばく化への大きな可能性を見出した。これに加え、フォトンカウンティングCTでは、プラチナなどを含む混合造影剤の物質同定イメージングにおいて、デュアルエナジーCT装置をはるかに凌ぐ性能を発揮していることがわかった。これらは、抗がん剤イメージングや将来のドラッグデリバリーシステムの可視化に向けて、極めて有用な知見となる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定では小動物（マウスなど）のX線CT撮影試験を予定していた。しかし、X線CTシステムのDAQシステムの性能改善に想定以上の時間がかかったことに加え、COVID-19の影響によって実験スケジュールに大きく遅延が生じた結果、マウス撮影を行うことができておらず、次年度に実施する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では、本年度で得られた成果について、国際学会での発表や学術論文の出版としてまとめていく。さらにフォトンカウンティングCTの性能検証を行うために、小動物のマウス試験を行い、我々のフォトンカウンティングCTシステムの能力を生体イメージングで検証していく。またMRIで用いられる鉄造影剤の可視化についても、フォトンカウンティングCTによるイメージング能力を臨床CT装置と比較しつつ、定量評価を進めていきたい。
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