X線による新しい分子イメージングの総合的研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20591460
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 佐藤 英一 Iwate Medical University, 共通教育センター, 教授 (90154038)
• Keywords: X線CT / X線カメラ / フォトンカウンティング / エネルギー弁別 / 蛍光X線CT / KエッジX線CT / エンボス撮影 / 分子レベルイメージング

Research Abstract

●デュアルエネルギーフォトンカウンティングCT(DPT)の開発
平均フォトンエネルギーの異なる断層像を撮影し、エネルギーサブトラクションを行った。
●KエッジCT(KT)システムの構築
エネルギー弁別CT(ET)を用い、造影剤やナノ粒子における主要構成元素のKエッジよりもわずかに高いフォトンェネルギーを選択し、希薄な元素を検出できるKTを製作した。
●シングルフォトンエミッションCT(SPECT)の実験
蛍光CTを製作する前に、SPECTの基礎研究を行った。このCTではX線源を用いず、CT用ターンテーブル上にラジオアイソトープ(RI)を置いた。CdTe検出器先端にはタングステンのコリメーターを付け、RIから発生するγ線を検出し、断層像を再構成した。
●蛍光X線CT(FT)
蛍光X線CTはフォトンカウンティングCTの一種で、SPECTとほぼ同様のアルゴリズムで画像再構成を行う。準単色X線を被写体に照射し、発生する蛍光X線を準単色X線ビームに垂直な方向からカウントして断層像を得た。白色X線を用いる場合には、フィルターを用いてスペクトルをある程度単色化した後、撮影した。
●マルチモーダルCT(FT-HT)
FTでは特にX線発生部の位置決めが難しいので、FTと高感度フォトンカウンティングCT(HT)を組み合わせて撮影する必要がある。FTとHTで得られた画像を重ねることにより、蛍光X線発生部の位置決めを行った。
●第三世代ETの開発
開発した高速エネルギー弁別センサーを用いて第三世代の高速ETを開発した。コンパレーターを用いてエネルギーとエネルギー幅を選択し、断層像を得た。

Research Products

• [Journal Article] Embossed radiography utilizing a subtraction program in conjunction with a 0.5mm-focus x-ray tube (2010)
  • Author(s): Sato E, Purkhet A, Osawa A, Matsukiyo H, Enomoto T, Watanabe M, T akahashi K, Sato S, Ogawa A, Onagawa J
  • Journal Title: SPIE (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Energy-discrimination x-ray computed tomography system utilizing a scanning cadmium-telluride detector (2010)
  • Author(s): Sato E, Ablajan A, Enomoto T, Watanabe M, Hitomi K, Takahashi K, Sato S, Ogawa A, Onagawa J
  • Journal Title: SPIE (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Energy-discriminating Gadolinium K-edge X-ray computed tomography system (2010)
  • Author(s): Matsukiyo H, Watanabe M, Sato E, Osawa A, Enomoto T, Nagao J, Abderyim P, Aizawa K, Hitomi K, Tanaka E, Mori H, Kawai T, Ogawa A, Takahashi K, Sato S, Onagawa J
  • Journal Title: Jpn.J.Appl.Phys. 49 Pages: 027001-1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnification embossed radiography utilizing image-shifting subtraction program (2010)
  • Author(s): Osawa A, Watanabe M, Sato E, Matsukiyo H, Enomoto T, Nagao J, Abderyim P, Aizawa K, Tanaka E, Mori H, Kawai T, Ogawa A, Takahashi K, Sato S, Onagawa J
  • Journal Title: Jpn.J.Appl.Phys. 49 Pages: 037001-1-7, 2010.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Embossed radiography utilizing energy subtraction (2009)
  • Author(s): A.Osawa, M.Watanabe, E.Sato, H.Matsukiyo, T.Enomoto, J.Nagao, P.Abderyim, K.Aizawa, E.Tanaka, H.Mori, T.Kawai, A.Ogawa, S.Sato, J.Onagawa
  • Journal Title: Radiol.Phys.Technol. 2 Pages: 77-86
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] X-ray fluorescence camera for imaging of iodine media in vivo (2009)
  • Author(s): H.Matsukiyo, M.Watanabe, E.Sato, A.Osawa, T.Enomoto, J.Nagao, P.Abderyim, K.Aizawa, E.Tanaka, H.Mori, T.Kawai, S.Sato, A.Ogawa, J.Onagawa
  • Journal Title: Radiol.Phys.Technol. 2 Pages: 46-53
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Energy discriminating x-ray camera utilizing a cadmium telluride detector (2009)
  • Author(s): E.Sato, A.Purkhet, H.Matsukiyo, A.Osawa, T.Enomoto, M.Watanabe, J.Nagao, S.Nomiya, K.Hitomi, E.Tanaka, T.Kawai, S.Sato, A.Ogawa, J.Onagawa
  • Journal Title: Opt.Eng. 48 Pages: 076502-1-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-speed photon-counting x-ray computed tomography system utilizing a multipixel photon counter (2009)
  • Author(s): E.Sato, T.Enomoto, M.Watanabe, K.Hitomi, K.Takahashi, S.Sato, A.Ogawa, J.Onagawa
  • Journal Title: SPIE 7385 Pages: 738525-1-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Third-generation energy-discrimination x-ray computed tomography system with a cadmium telluride detector (2009)
  • Author(s): E.Sato, A.Abudurexiti, P.Abderyim, H.Matsukiyo, T.Enomoto, M.Watanabe, K.Takahashi, S.Sato, A.Ogawa, J.Onagawa
  • Journal Title: Ann.Rep.Iwate Med.Univ.Center Lib.Arts Sci. 44 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Single-energy embossed radiography utilizing a flat panel detector, Ann.Rep.Iwate Med.Univ.Center Lib.Arts Sci. (2009)
  • Author(s): E.Sato, A.Osawa, H.Matsukiyo, T.Enomoto, M.Watanabe, M.Imamiya, N.Kemuyama, K.Takahashi, S.Sato, A.Ogawa, J.Onagawa
  • Journal Title: Ann.Rep.Iwate Med.Univ.Center Lib.Arts Sci. 44 Pages: 7-13
  • Peer Reviewed
• [Presentation] LSO-MPPCセンサーを使った10Mcpsエネルギー弁別とX線CTへの応用 (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 杉村茂昭, 遠藤治之, 佐藤公悦, 高山和喜
  • Organizer: 高速度イメージングとフォトニクスに関する総合シンポジウム2009
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-12-12
• [Presentation] ZnO-MPPCセンサーを使ったエネルギー弁別とX線CTへの応用 (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 杉村茂昭, 遠藤治之, 佐藤公悦, 高山和喜
  • Organizer: 高速度イメージングとフォトニクスに関する総合シンポジウム2009
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] 高速X線フォトンエネルギー弁別法の開発と新しい分子レベルイメージングへの応用(特別講演) (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 杉村茂昭, 遠藤治之, 佐藤公悦, 高山和喜
  • Organizer: 高速度イメージングとフォトニクスに関する総合シンポジウム2009
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] エンボスフラッシュX線撮影 (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 佐藤公悦, 高山和喜
  • Organizer: 高速度イメージングとフォトニクスに関する総合シンポジウム2009
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-12-10
• [Presentation] 第三世代エネルギー弁別X線CTシステムの開発 (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 佐藤公悦, 市丸俊夫
  • Organizer: 第43回日本生体医工学会東北支部大会
  • Place of Presentation: 福島大学
  • Year and Date: 2009-11-21
• [Presentation] エネルギー弁別X線カメラの開発と応用 (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 佐藤公悦, 市丸俊夫
  • Organizer: 第43回日本生体医工学会東北支部大会
  • Place of Presentation: 福島大学
  • Year and Date: 2009-11-21
• [Presentation] 2次元エンボス撮影システムの開発 (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 佐藤公悦, 市丸俊夫
  • Organizer: 第43回日本生体医工学会東北支部大会
  • Place of Presentation: 福島大学
  • Year and Date: 2009-11-21
• [Presentation] Energy-discriminating X-ray computed tomography system utilizing a cadmium telluride detector (2009)
  • Author(s): E.Sato, T. Enomoto, M. Watanabe, K. Hitomi, K. Takahashi, S.Sato, A.Ogawa, J. Onagawa
  • Organizer: 11th International Symposium on Radiation Physics
  • Place of Presentation: Melbourne
  • Year and Date: 2009-09-21
• [Presentation] Embossed radiography utilizing an image-shifting subtraction software (2009)
  • Author(s): E.Sato, A.Osawa, H.Matsukiyo, T.Enomoto, M.Watanabe, K.Hitomi, K.Takahashi, S.Sato, A.Ogawa, J.Onagawa
  • Organizer: 11th International Symposium on Radiation Physics
  • Place of Presentation: Melbourne
  • Year and Date: 2009-09-21
• [Presentation] High-speed photon-counting X-ray computed tomography system utilizing a multipixel photon counter (2009)
  • Author(s): E.Sato, T. Enomoto, M. Watanabe, K. Hitomi, K. Takahashi, S.Sato, A.Ogawa, J. Onagawa
  • Organizer: International Symposium on Photoelectric Detection and Imaging
  • Place of Presentation: Bejing
  • Year and Date: 2009-06-19
• [Presentation] エネルギー弁別ヨウ素KエッジX線CT (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 尾鍋秀明, 人見啓太朗, プルカット・アブドレイン, 佐藤公悦, 佐藤祐一, 江原茂, 小川彰
  • Organizer: 第97回医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-04-19
• [Presentation] エネルギー弁別ガドリニウムKエッジX線CTシステム (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 尾鍋秀明, 人見啓太朗, プルカット・アブドレイン, 佐藤公悦, 佐藤祐一, 江原茂, 小川彰
  • Organizer: 第97回医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-04-19
• [Presentation] シンチレーターを用いたフォトンカウンティングX線CTの開発 (2009)
  • Author(s): 寒河江康朗, 佐藤英一, プルカット・アブドレイン, 佐藤公悦, 市丸俊夫, 江原茂, 小川彰
  • Organizer: 第97回医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-04-19
• [Presentation] エンボス撮影用ソフトの開発 (2009)
  • Author(s): 佐藤英一, 寒河江康朗, プルカット・アブドレイン, 佐藤公悦, 市丸俊夫, 江原茂, 小川彰
  • Organizer: 第97回医学物理学会学術大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-04-17
• [Patent(Industrial Property Rights)] エンボスX線画像処理方法及びプログラム並びにシステム (2009)
  • Inventor(s): 佐藤英一
  • Industrial Property Rights Holder: 岩手医科大学
  • Industrial Property Number: 特願2009-132970
  • Filing Date: 2009-06-21