パラメトリックＸ線の画像診断に関する基盤研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24592844
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 金田 隆 日本大学, 松戸歯学部, 教授 (40185947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小椋 一朗 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 准教授 (30349972) ; 森 進太郎 日本大学, 松戸歯学部, 講師 (40419792) [Withdrawn] ; 岡田 裕之 日本大学, 松戸歯学部, 教授 (70256890)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: パラメトリックエックス線 / 位相コントラストイメージング / Ｘ線吸収端 / 画像診断 / 医療応用

Outline of Annual Research Achievements

本学の現有の加速器施設（量子科学研究所、電子線利用研究施設LEBRA）、特に今回の主題であるパラメトリックX線に関しては世界をリードしている立場にある。本研究の目的は新しいX線としてのパラメトリックX線の際立った特性（X線ビームの単指向性、平行性、波長可変性、高コヒーレンス性など）をX線画像診断に医療応用するものである。
１）位相コントラストイメージング：高性能Ｘ線ＣＣＤカメラ（現有機器）、イメージングプレート（現有機器）、Ｘ線フィルムなどのＸ線検出系を用いて、Ｘ線の吸収端の検討および犬の悪性腫瘍を撮影し、従来型エックス線検査との比較を、病理組織像とも対比して行った。これら結果は2014年9月7-12日に開催された96th Annual Meeting, Scientific Sessions and Exhibition, American Association of Oral and Maxillofacial SurgeonsにおいてClinical application of parameteric X-ray in diagnostic imaging: Preliminary studyとして発表もした。
２）X線吸収と吸収端：X線波長の変化に伴う元素固有のＸ線吸収曲線による組成分析とＸ線吸収微細構造（XAFS）について、LEBRA-PXR は他所と違って1枚で撮影できる優越性がある。この特徴についても確証実験を行った。
３）X線の生物学的効果：細胞や組織がＸ線によるダメージを受けることは知られているが、X線波長依存性について研究例が少なく、この関係が明らかになると、集団健診、乳がんのマンモグラフィー、がん放射線治療などに新たな道が拓かれるためである。今後も詳細な検討が必要である。また、パラメトリックＸ線の医療応用として「Preliminary clinical application study of parametric X-ray in diagnostic imaging」と題する論文をInt J Oral-Med Sciに発表した。

Research Products

• [Journal Article] Preliminary clinical application study of parametric X-ray in diagnostic imaging (2015)
  • Author(s): Kaneda T,Sekiya K, Suemitsu M, Sakae T, Hayakawa Y, Kawashima Y, Hirahara N, Muraoka H, Ito K, Muramatsu T, Ishida M, Okada H
  • Journal Title: Int J Oral-Med Sci Volume: 14 Pages: 8-12
  • DOI: http://doi.org/10.5466/ijoms.14.8
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Basic study of parametric X-ray radiation for clinical diagnosis using 125MeV linear particle accelerator (2015)
  • Author(s): Okada H, Kaneda T,Sekiya K, Kawashima Y, Suemitsu M, Hayakawa Y, Sakae T.
  • Journal Title: J Hard Tissue Biology Volume: 24 Pages: 299 -302
  • DOI: http://doi.org/10.2485/jhtb.24.299
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Element-sensitive computed tomography by fine tuning of PXR-based X-ray source (2015)
  • Author(s): Hayakawa Y, Hayakawa K, Inagaki M, Kaneda T, Nakao K, Nogami K, Sakae T, Sakai T, Sato I, Takahashi Y, Tanaka T.
  • Journal Title: Nucl. Instr. and Meth. B Volume: 355 Pages: 251 - 256
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2015.03.010
• [Presentation] テラヘルツコヒーレント光の 画像診断への臨床応用： 臨床応用への基礎実験 (2016)
  • Author(s): 川島雄介、金田 隆
  • Organizer: LEBRAユーザーズミーティング
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス テクノプレース１５ （千葉県船橋市）
  • Year and Date: 2016-03-26