臨床用MRIおよびCTを用いた水浸木材PEG含浸進展度の非破壊3次元評価法の開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K00992
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: 森 美加 杏林大学, 保健学部, 講師 (90737165)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久原 重英 杏林大学, 保健学部, 非常勤講師 (60781234) ; 小林 邦典 杏林大学, 保健学部, 非常勤講師 (90723867)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 木質文化財 / CT / MRI / Polyethylene glycol

Outline of Annual Research Achievements

木製遺物は保護と保存のため、木材に含まれる水をPolyethylene glycol (PEG; HO(C2H4O)n-H)PEGへと置き換える処理を行うが、木材への含浸状態の推定は技術者の経験によるところが大きく、また定量的な方法では計測の際に破壊的なものになる可能性がある。 そこで本研究では人体用MRIおよびCT装置を用いたPEG含浸の非破壊経時的観察と3次元可視化を目的とした。
研究初年度はMRIのUltra-short TEという最新のシーケンス用いてPEG含浸3次元画像の作成に成功した。PEGは60％濃度までは液体として存在するが、それ以上の濃度になると析出してしまうため溶液を60℃以上に加温する必要がある。MRIを用いた手法は撮像時間がやや長時間である上、試料の温度変化による影響を受けやすいため、保温等による温度管理が必要であった。
より短時間で撮影が可能なDual-Energy CTに着目し、PEG含浸の過程の描出がCTにおいても可能であるか基礎的な検討を行った。16列マルチスライスCTで取得した130 kVと80kVの画像データを用いてExcelを使用してDualenergy画像を表示させたところ、やや空間分解能が劣るものの描出は可能であった。しかしながら、３次元による表示は検討が必要であった。 そこで最新の80列マルチスライスCTに搭載されている新しい画像再構成技術が本研究に応用できるか検討したが、PEGは人体に存在しない物質であるため、現状のままでは臨床用CTでは正しく計算できないことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

CT装置更新のため．PEG含浸の遅延．

Strategy for Future Research Activity

80列マルチスライスCTを用いて、木材中のPEG含浸量の定量化と経時的変化について検討する。RAWデータを用いて、計算により３D表示が可能か検討する。また、針葉樹・広葉樹の代表的な樹種について、その含浸の過程の違いに相違があるか明らかにする。

Causes of Carryover

研究が遅延し、学会発表および論文投稿を行わなかったため。