2013 Fiscal Year Annual Research Report
造影剤を用いず癌を発見するＸ線コンピュータ断層撮影法の開発
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24656570
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
神野 郁夫 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50234167)
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| Keywords | X線 / コンピュータ断層撮影 / エネルギー分解 / 実効原子番号 |
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| Research Abstract |
X線コンピュータ断層撮影(CT)によって癌を発見するためには，ヨウ素造影剤を用いる．これは，癌組織と正常組織とのX線線減弱係数があまり違わないためである．癌組織の方が血管の割合が高いので，血管に注入したヨウ素の含有割合が高く，観察しやすくなる．しかし，ヨウ素造影剤には副作用があり，約1万人に一人の割合で死者が出るので，ヨウ素造影剤を使用せずに癌の発見ができることが望ましい．
このためには，人体内部の原子番号分布の測定を行い，正常組織中に原子番号が異なる部分を発見することが良い．原子番号分布の測定には，理想的には2種のエネルギーの単色X線を用いる．この代替として，2種のフィルタを用いたフィルタX線を利用することを考えた．しかし，単色性を高くしたフィルタX線とするには，厚いフィルタが必要となり，結果としてX線数が激減する．そこで，当研究室で開発したエネルギー分解CT測定において，エネルギー範囲を狭く設定した領域を2つ定義し，白色X線の中から擬似単色X線を2種類，取り出すこととした．本手法で求めたアクリル(軟組織代替物)とアルミニウム(骨代替物)の実効原子番号と，デュアルエネルギーCTで求めた実効原子番号とを比較した．その結果，デュアルエネルギーCTにおいては，被検体中での低エネルギーX線の吸収によりX線エネルギースペクトルが変化するので，実際の原子番号から大きくはずれる値となることが分かった．また，2種の単色X線を用いて水の実効原子番号を求めた結果とも比較した．単色X線を用いても水の実効原子番号は2%程度の誤差があるが，本手法で求めたアクリルおよびアルミニウムの実効原子番号は1%以下の精度で求めることができた．
さらに，水および砂糖水の実効原子番号の評価を行い，3%程度の誤差で値を得ることができた．
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