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2013 Fiscal Year Annual Research Report

乳癌早期診断のための低被曝型屈折コントラストX線CTの開発

Research Project

Project/Area Number 23602002
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

湯浅 哲也  山形大学, 理工学研究科, 教授 (30240146)

Keywords屈折 / CT再構成 / 乳がん / 放射光X線 / 早期診断
Research Abstract

屈折率コントラストCTは高いコントラストで軟組織を描出することができる.この手法を乳がんの早期診断に適用するためには,低被曝化を実現することが不可欠である.本研究では,低被曝でデータを取得するために,シリコン製Laue型角度アナライザーを用いるCT方式を考案した.この方式により,再構成に必要な投影データを一回の計測で得ることができる.得られた投影データからCT像を形成するための再構成方法を,幾何光学理論に基づいて考察した.本再構成方法は,幾何光学の基本方程式から得られたものであり,確固とした理論的な基盤を有する.得られた再構成アルゴリズムは,計算時間も比較的少なく,高精度にCT像を3次元再構成することが可能である.シミュレーションにより,良好な再構成が可能であることを確認した.さらに,実現可能性を検討するために,高エネルギー加速器研究機構のビームラインBL-14CにCTシステムを構築した.乳癌患者から切除した組織標本を撮像することで,本システムの実現可能性を実証した.得られたCT像を組織標本を比較したところ,著しい一致を確認した.従来のX線撮像では観察することのできなかった微細な構造を描出することに成功した.従来の屈折率コントラストCT方式では,複数回の計測が必要であったのに対して,本提案方式では,一回の計測で3次元断層画像を得ることが可能となり,被曝量を少なくとも従来の半分に低減することができた.

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Crystal analyser-based X-ray phase contrast imaging in the dark field: implementation and evaluation using excised tissue specimens2014

    • Author(s)
      Masami Ando, Naoki Sunaguchi, Yanlin Wu, Synho Do, Yongjin Sung, Abner Louissaint, Tetsuya Yuasa, Shu Ichihara, Rajiv Gupta
    • Journal Title

      European radiology

      Volume: 24 Pages: 423-433

    • DOI

      10.1007/s00330-013-3021-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] THz phase-contrast computed tomography based on Mach-Zehnder interferometer using continuous wave source: proof of the concept2013

    • Author(s)
      Masayuki Suga, Yoshiaki Sasaki, Takeshi Sasahara, Tetsuya Yuasa, Chiko Otani
    • Journal Title

      Optics express

      Volume: 21 Pages: 25389-25402

    • DOI

      10.1364/OE.21.025389

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iterative reconstruction algorithm for analyzer-based phase-contrast computed tomography of hard and soft tissue2013

    • Author(s)
      Naoki Sunaguchi, Tetsuya Yuasa, Masami Ando
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 103 Pages: 143702-143702-4

    • DOI

      10.1063/1.4824075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visualization of peripheral vasodilative indices in human skin by use of red, green, blue images2013

    • Author(s)
      Izumi Nishidate, Noriyuki Tanaka, Tatsuya Kawase, Takaaki Maeda, Tomonori Yuasa, Yoshihisa Aizu, Tetsuya Yuasa, Kyuichi Niizeki
    • Journal Title

      Journal of Biomedical Optics

      Volume: 18 Pages: 61220

    • DOI

      10.1117/1.JBO.18.6.061220

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improved volumetric measurement of brain structure with a distortion correction procedure using an ADNI phantom2013

    • Author(s)
      Norihide Maikusa, Fumio Yamashita, Kenichiro Tanaka, Osamu Abe, Atsushi Kawaguchi, Hiroyuki Kabasawa, Shoma Chiba, Akihiro Kasahara, Nobuhisa Kobayashi, Tetsuya Yuasa, Noriko Sato, Hiroshi Matsuda, Takeshi Iwatsubo
    • Journal Title

      Medical Physics

      Volume: 40 Pages: 062303

    • DOI

      10.1118/1.4801913

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A physico-mathematical formulation based on ray equation for reconstructing refraction-based 3-D image of soft tissue2013

    • Author(s)
      Tetsuya Yuasa, Naoki Sunaguchi, Shu Ichihara, Masami Ando
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 8 Pages: C05001

    • DOI

      10.1088/1748-0221/8/05/C05001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tissue Visualization Using X-Ray Dark-Field Imaging towards Pathological Goal2013

    • Author(s)
      Masami Ando, Yoshinori Chikaura, Tokiko Endo, Rajiv Gupta, Qingkai Huo, Kazuyuki Hyodo, Shu Ichihara, Kensaku Mori, Yuki Nakao, Norihiko Ohura, Naoki Sunaguchi, Hiroshi Sugiyama, Yoshifumi Suzuki, Yanlin Wu, Tetsuya Yuasa, Zhang Xiaowei
    • Journal Title

      Journal of Physics Conference Series

      Volume: 425 Pages: 92006

    • DOI

      10.1088/1742-6596/425/19/192006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Refractive-index based tomosynthesis using dark-field imaging optics2013

    • Author(s)
      N Sunaguchi, T Yuasa, S Ichihara, Q Huo, M Sakai, Y Wu, D Shimao, M Ando
    • Journal Title

      Journal of Physics Conference Series

      Volume: 425 Pages: 192012

    • DOI

      10.1088/1742-6596/425/19/192012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of high sensitivity X-ray multiple-times-diffraction enhanced imaging (M-DEI) optics2013

    • Author(s)
      Yanlin Wu, Kazuyuki Hyodo, Naoki Sunaguchi, Tetsuya Yuasa, Masami Ando
    • Journal Title

      Journal of Physics Conference Series

      Volume: 425 Pages: 192008

    • DOI

      10.1088/1742-6596/425/19/192012

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The feasibility study on 3-dimensional fluorescent x-ray computed tomography using the pinhole effect for biomedical applications2013

    • Author(s)
      Naoki Sunaguchi, Tetsuya Yuasa, Kazuyuki Hyodo, Tsutomu Zeniya
    • Organizer
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2013 35th Annual International Conference of the IEEE
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      20130703-20130705
  • [Presentation] Orientation based segmentation for phase-contrast microscopic image of confluent cell2013

    • Author(s)
      K Sasaki, T Yuasa, H Sasaki, R Kato
    • Organizer
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2013 35th Annual International Conference of the IEEE
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      20130703-20130705

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Published: 2015-05-28  

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