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2013 Fiscal Year Annual Research Report

形態・機能情報を同時に映像化可能なフォトンカウンティング形X線CTの開発

Research Project

Project/Area Number 23390307
Research InstitutionHosei University

Principal Investigator

尾川 浩一  法政大学, 理工学部, 教授 (00158817)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
KeywordsX線 / CT / 半導体検出器 / フォトンカウンティング / 媒質同定
Research Abstract

今年度実施した内容は、媒質同定法の開発、フォトンカウンティング計測の優位性に対する検証、画像再構成ならびに同定の高速化、スペクトロスコピックCTの適用拡大についての検討などである。
媒質同定法に関しては、試作検出器を用いた実験データを従来から研究されている媒質同定法に適用し、同定の精度などを検証した。媒質同定法としては、主成分分析を用いた方法、特異値分解を用いた方法ならびに最小二乗法を用いた方法である。この結果、媒質同定を行うためのCT画像を作る際の投影データにおいて、そのエネルギーウィンドウ設定値の精度が特に重要である事がわかった。このため、急遽、アイソトープを用いた正確なキャリブレーションを実施して媒質同定の精度を向上させた。また、kエッジを利用した媒質同定についても検討を行い、従来よりもその精度を向上する方法を考案した。
フォトンカウンティング計測の優位性については、前年度購入したエネルギー積分形の検出器を用い、SN比や再構成値の正確さについて比較した。この結果、フォトンカウンティング計測は特に低線量でのイメージングに優位であったが、再構成値の精度はほぼ互角であることがわかった。
画像再構成の高速化に関してはGPU(Graphic processor unit)を用いた高速演算法を開発し、高速化をはかった。これにより従来の再構成よりも約1/20の速度で画像を作ることに成功した。さらに、スペクトロスコピックCTの適用拡大に関しては、重粒子線治療の研究グループとその適用可能性についての検討を行った。重粒子線治療では個々の領域を構成する媒質の原子番号の情報が治療精度を改善することにつながるので、本提案手法の適用は有用であると考えられる。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] フォトンカウンティングCT2014

    • Author(s)
      尾川浩一
    • Journal Title

      医学物理

      Volume: 47 Pages: 105-111

  • [Journal Article] Material decomposition using a singular value decomposition method2013

    • Author(s)
      Takeshi Maji, Mariko Matsumoto, Futoshi Kaibuki, Koichi Ogawa
    • Journal Title

      Conf. Record on IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference

      Volume: (CD-ROM)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] K-edge Imaging with a Photon Counting CT System2013

    • Author(s)
      Mariko Matsumoto, Futoshi Kaibuki, Koichi Ogawa
    • Journal Title

      Conf. Record on IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference

      Volume: CD-ROM Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of CT images in the very low x-ray flux with a photon counting Detector with a CdTe semiconductor2013

    • Author(s)
      Futoshi Kaibuki, Mariko Matsumoto, Koichi Ogawa
    • Journal Title

      Conf. Record on IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference

      Volume: CD-ROM Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フォトンカウンティングCTによるk-edgeイメージング2014

    • Author(s)
      松本真梨子,貝吹太志、尾川浩一
    • Organizer
      第107回日本医学物理学会学術大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20140410-20140413
  • [Presentation] 光子計数形検出器による低線量下でのCT再構成値定量性の評価2014

    • Author(s)
      貝吹太志、尾川浩一
    • Organizer
      第107回日本医学物理学会学術大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20140410-20140413
  • [Presentation] photon counting CTの開発と媒質分離2014

    • Author(s)
      尾川浩一
    • Organizer
      第10回重粒子線医工連携セミナー
    • Place of Presentation
      群馬大学医学部(前橋市)
    • Year and Date
      20140328-20140328
    • Invited
  • [Presentation] フォトンカウンティングCTによる媒質の線減衰係数の測定2013

    • Author(s)
      松本真梨子、小林透、貝吹太志、尾川浩一、山河勉、長野竜也
    • Organizer
      第105回日本医学物理学会学術大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130411-20130414
  • [Presentation] フォトンカウンティング型CTを用いた媒質分離2013

    • Author(s)
      馬路武志、貝吹太志、尾川浩一、山河勉、長野竜也
    • Organizer
      第105回日本医学物理学会学術大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130411-20130414
  • [Presentation] 検出器ギャップを含む不完全投影データからのCT画像の再構成2013

    • Author(s)
      貝吹太志、松本真梨子、尾川浩一、村田乾、橋本大輔、長野竜也、山河勉
    • Organizer
      第105回日本医学物理学会学術大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130411-20130414
  • [Presentation] photon counting CT2013

    • Author(s)
      尾川浩一
    • Organizer
      第105回日本医学物理学会学術大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130411-20130414
    • Invited
  • [Remarks] 尾川研2013年度研究報告

    • URL

      http://www.ip.k.hosei.ac.jp/static/20140114/project2013.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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