Fundamental study on improvement of micro-angiography system using synchrotron radiation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08136
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: HYODO KAZUYUKI 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, シニアフェロー (60201729)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳永 千穂 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (30451701)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 放射光 / 放射光イメージング / 微小血管造影法 / 非対称反射X線光学素子 / 放射光単色X線 / 放射光白色X線 / 血管造影剤

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to gain knowledge on the advancement of microangiography systems using synchrotron radiation monochromatic X-rays. We were able to accumulate knowledge through experiments using synchrotron radiation with multiple types of X-ray detectors to evaluate the physical characteristics of the system and medical evaluation of individual diseases using small animals. In order to obtain monochromatic X-rays with sufficient intensity, monochromatic X-rays with high integral intensity of reflection obtained by polishing the surface of the silicon crystals have been used, but the degradation of spatial resolution in images has also been a problem. In this study, we were able to demonstrate the usefulness of the method using synchrotron white X-rays and mechanochemically polished silicon crystals in terms of spatial resolution, using a state-of-the-art X-ray detector.

Free Research Field

医学物理、放射光科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究推進の結果、従来よりもさらに実用的な放射光単色Ｘ線を用いる微小血管造影システム構築に関する実証的知見を得ることができた。今回の研究成果は、血管系そのものの機序解明や脳、心臓、肺臓、腎臓などの臓器に関する悪性腫瘍や感染症を含む各種疾患の機序解明に関する実用的な研究推進に直接的に繋がるとともに研究対象領域のさらなる広がりに繋がると考えられる。放射光単色Ｘ線を用いる微小血管造影システムによる研究推進で得られる医学的知見は広く臨床医学に貢献できると期待される。また、さらに将来的には物理的特性が制限される小型放射光加速器を用いた医学応用研究推進実現の可能性にも繋がると期待される。