2009 Fiscal Year Annual Research Report
変性関節軟骨を三次元的に診断するX線画像撮影法の開発
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20591781
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
國定 俊之 Okayama University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (80346428)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 正海 東京理科大学, 総合研究機構, 教授 (30013501)
杉山 弘 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (80222058)
島雄 大介 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助教 (20404907)
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| Keywords | 関節軟骨 / 放射光 / 医学利用 / 画像診断 / X線画像 / 暗視野法 / 屈折コントラスト |
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| Research Abstract |
屈折原理を用いる「X線暗視野法」を利用して、肩、指および膝関節の撮影を行った。肩関節は関節軟骨が撮影可能であるかの実験であったため、肩関節に関節症変化の少ない関節を選んで撮影した。その結果、我々の開発したX線暗視野法で正確に関節軟骨の撮影が可能であることが証明された。そこで膝関節の撮影では、軟骨変性の撮影を目指し、変形性関節症を認める膝関節を用いた。肩関節と同様に、入射角度を変化させることにより、膝関節の関節軟骨を撮影することができた。しかし、膝関節では、関節内に半月板や靭帯が存在し、関節軟骨の面積も大きいため、肩関節と同じ条件ではきれいな関節軟骨の像が得られなかった。そこで、X線暗視野法の装置の改良を行った。この改良により、暗視野の条件をより安定させることが可能となり、より解像度の高い画像の撮影が可能となった。さらに、視野も90×90mmと拡大され、より大きな被写体の撮影も可能となった。この改良と平行して、数回のマシンタイムを使って膝関節の関節軟骨の撮影を行い、実験を重ねることで、解像度の高い膝関節の関節軟骨の撮影が可能となった。
また、三次元画像を得るために、断層撮影の理論を応用したshift-and-add法による撮影法の開発を行った。最終的な被爆量は、通常の腰椎の単純X線像とほぼ同等の被爆量が達成されており、安全面でも問題のないことが証明された。指関節、および膝関節の断層撮影を行い、関節軟骨の断層撮影に成功した。この断層撮影による画像を用いることで、関節軟骨の障害を三次元的に把握することが可能である。
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