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2014 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 InstitutionKyoto University

Principal Investigator

神野 郁夫  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 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, その他部局等, その他 (30322720)
渡辺 賢一  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30324461)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
KeywordsX線 / コンピュータ断層撮影 / エネルギー分解 / 透過撮影 / 画像再構成 / 被曝量
Outline of Annual Research Achievements

申請者がエネルギー分解X線コンピュータ断層撮影(CT)用に開発したtransXend検出器を用いて,簡易CT測定を行い,低被曝量で癌の有無およびそのおよその形状・人体内の位置を検出することを目的とする.transXend検出器はX線の入射方向に複数の要素検出器を配置した検出器であり,それらの電流出力をI1,I2,I3,・・・とする.これらの比,I2/I1,I3/I2をそれぞれx軸,y軸にとるとアクリル(軟組織の代替物)とヨウ素(造影材)の増加方向が異なることが見いだされた.同様に,アクリルとアルミニウム(骨の代替物)の増加方向も異なる.すなわち,被検体を通過したX線を測定し,transXend検出器の要素検出器から出力される電流値の比をグラフにすることで,X線の通過線上にあるアクリル,ヨウ素,アルミニウムの厚さの測定が可能である.
前年度までは,被検体の透過撮影を2方向から行い,各方向から観測される厚さ分布を用いて,簡易CT画像を作成した.しかし,2方向のみの測定では,被検体の表面形状を与えることで被検体を構成しているアクリルの形状は正確に求まるものの,内部にあるヨウ素やアルミニウムの形状は四角となる.そこで,透過撮影を5度間隔で36方向から行った.測定により得られた36方向から見た厚さ分布を用いて,3方向,4方向,6方向,・・・と方向数を様々に変化させ,最尤推定-期待値最大化法を用いて,簡易CT画像を作成した.用いた撮影方向数が増加するにつれ,円形のヨウ素領域およびアルミニウムは円形に近づく.これらの形状の円形からのずれを評価し,撮影方向数の観点から議論する.また,被曝量は撮影方向数に比例して増加するので,被曝量-形状のずれの関係から,最良撮影方向数を求める.
今後は,フラットパネル検出器を用い,さらに詳細な撮影方向数依存性の研究を行う.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Low-dose exposure energy-resolved X-ray computed2014

    • Author(s)
      Yoshiki Yamashita, Kazunari Shima, Ikuo Kanno, Masahiko Ohtaka, Makoto
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: 51 Pages: 91-97

    • DOI

      10.1080/00223131.2013.849621

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Measurement of effective atomic numbers using energy-resolved computed tomography2014

    • Author(s)
      Yoshiki Yamashita, Masashi Kimura, Masaru Kitahara, Takumi Hamaguchi, Ikuo Kanno,Masahiko Ohtaka, Makoto Hashimoto, Kuniaki Ara and Hideaki Onabe
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: 51 Pages: 1256-1263

    • DOI

      10.1080/00223131.2014.919881

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] エネルギー分解 X 線コンピュータ断層撮影法を用いた種々の物質の実効原子番号測定2015

    • Author(s)
      神野郁夫,井上福太郎,丸山能央,木村優志,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
      茨城大学
    • Year and Date
      2015-03-20 – 2015-03-22
  • [Presentation] エネルギー分解X線コンピュータ断層撮影法による造影剤量低減の可能性2015

    • Author(s)
      伊良皆 拓,桑原 潤一,神野 郁夫,伊藤 秋男,中村 光宏,平岡 眞寛
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] 第三世代コンピュータ断層撮影に対応する電流測定・エネルギー分解X線検出器の開発2015

    • Author(s)
      叶井 絵梨,神野 郁夫,山下 良樹,小川 剛史,眞正 浄光
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] 健康診断における癌のスクリーニングを目的とした低被ばくX線コンピュータ断層撮影法の開発2015

    • Author(s)
      船引 綾乃,山内 一輝,神野 郁夫,大高 雅彦,橋本 周,荒 邦章,尾鍋 秀明
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] Current-mode transXend detector for Energy Resolved CT and its applications2014

    • Author(s)
      I. Kanno
    • Organizer
      7th Korea-Japan Joint Meeting of Medical Physics
    • Place of Presentation
      大韓民国プサン
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • Invited
  • [Presentation] フラットパネル検出器を搭載した汎用CT装置による実効原子番号測定2014

    • Author(s)
      伊良皆拓,桑原潤一,神野郁夫,伊藤秋男,中村光宏,平岡眞寛
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] Effective Atomic Number Measurement with Energy-resolved X-ray Computed Tomography2014

    • Author(s)
      I. Kanno, Y. Yamashita, M. Kimura, F. Inoue
    • Organizer
      New Developments in Photo Detectors
    • Place of Presentation
      フランス・ツール
    • Year and Date
      2014-06-30 – 2014-07-04
  • [Remarks] 神野郁夫

    • URL

      http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/People/Kanno/kanno.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許2014

    • Inventor(s)
      神野郁夫
    • Industrial Property Rights Holder
      神野郁夫
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-152170
    • Filing Date
      2014-07-25

URL: 

Published: 2016-06-01  

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