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2012 Fiscal Year Annual Research Report

多変量解析による成分分離ラジオグラフィを利用したX線コンピュータ断層撮影法の研究

Research Project

Project/Area Number 24360394
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Section一般
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

神野 郁夫  京都大学, 工学研究科, 教授 (50234167)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飯田 秀博  独立行政法人国立循環器病研究センター, 画像診断医学部, 画像診断医学部長 (30322720)
渡辺 賢一  名古屋大学, 工学(系)研究科, 准教授 (30324461)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsエネルギー分解CT / X線 / 多変量解析 / 低被曝 / 物質弁別
Research Abstract

従来のX線コンピュータ断層撮影(CT)においては,被検体の周囲360度に渡って約1000枚の透過撮影を行う.この撮影回数を少なくし,被曝量を低減するために,多変量解析CT測定を行う.これは,被検体中の既知の物質の有無を測定する方法であり,2方向から測定を行うことで,その物質の形状,位置を同定できる.平成23年度の段階で,1方向からの透過撮影についての多変量解析ができていた.平成24年度においては,2方向からの透過撮影を行い,その結果を多変量解析することで物質分布の画像化を目指した.用いたファントムは直径3cmのアクリルで,その中に直径5mmのヨウ素領域と直径2mmのアルミニウム棒を含む.ヨウ素の実効厚さはX線通過距離5mmに対し,15μmである.transXend検出器は,要素検出器として10x10x1mmのSi(Li)検出器を6式用いた.3番目と4番目の要素検出器の前に厚さ58μmおよび75μmの錫泊,ガドリニウム箔を設置した.得られた測定電流値の比を用いて,アクリル-ヨウ素,アクリル-アルミニウムの厚さ増加方向に関する2次元地図を作製した.これらが従来の応答関数に相当する.その後,ステップ0.4mmで,円柱アクリルファントムを0度方向,90度方向からスキャンした.各スキャン点におけるアクリル,ヨウ素,アルミニウム厚さを評価し,物質厚さ分布を得た.同じデータを用い,各スキャン点について,従来のtransXend検出器の解析法に従い,スペクトルサーベイ法により,4つのエネルギー領域に分けたX線イベント数を得た.X線イベント数の比に対する,アクリル-ヨウ素およびアクリル-アルミニウムの厚さ増加方向に関する2次元地図を求め,これから各スキャン点の物質厚さ分布も求めた.同じデータを用い,各スキャン点について,従来のtransXend検出器の解析法に従い,スペクトルサーベイ法により,4つのエネルギー領域に分けたX線イベント数を得た.X線イベント数の比に対する,アクリル-ヨウ素およびアクリル-アルミニウムの厚さ増加方向に関する2次元地図を求め,これから各スキャン点の物質厚さ分布も求めた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

2方向からの透過撮影を用いて,各方向から見える物質厚さ分布を得ることができた.
また,物質厚さ分布を用いて断増画像を作成できた.さらに,研究申請時の電流値比で物質厚さ分布を求めるのみならず,各スキャン点において電流値をアンフォールディングすることで設定エネルギー範囲ごとのX線数を求め,このX線数比を用いて物質厚さ分布を求めたことは,研究の大きな進展である.将来,CT測定にも対応できる高計数率X線検出器が開発されたとき,本方法が有用となる.

Strategy for Future Research Activity

平成24年度までは,円柱ファントムについて測定を行った.25年度には,人の形状に似た,複雑形状ファントムについて,測定を行う.また,高い空間分解能で測定するために,熱ルミネッセンスタイルを用い,多変量解析を行う.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

高い空間分解能で透過撮影を行うためには,transXend検出器の要素検出器を小さくすることが必要である.しかし,これまでのように各要素検出器からの出力を電流アンプを通して読み出すと,回路に多大な費用が掛かる.多変量解析CTにおいては,その場測定をすることは必ずしも必要ではないので,積分型検出器の利用が可能である.この候補としてイメージングプレートがあるが,読み出し装置が高価である.そこで,熱ルミネッセンスプレートを利用する.

  • Research Products

    (2 results)

All 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Low Dose Exposure Diagnosis with a transxend Detector Aiming for Iodine - marked Cancer Detection2012

    • Author(s)
      I. Kanno, H. Shilazaki, R. Imaura, Y. Yamashita, K. Shima, M. ohtaka, M. Hashiioto. K. Ara and H. Onabe
    • Journal Title

      J. Nucl. Sci. Technol.

      Volume: 49 Pages: 937-946

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超低被曝量診断を目指したtransXend検出器出力の多変量解析によるX線画像化2012

    • Author(s)
      神野郁夫, 島一成, 山下良樹, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
    • Organizer
      日本原子力学会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2012-09-22

URL: 

Published: 2014-07-16  

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