被曝量削減を目的とする屈折コントラストに基づく断層画像計測
| Project/Area Number |
12J01109
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Measurement engineering
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
砂口 尚輝 群馬大学, 大学院・工学研究科, 助教
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| Project Period (FY) |
2012
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | X線 / 屈折コントラスト / 再構成アルゴリズム / 断層撮影 / トモシンセシス / マンモグラフィー / 被曝量低減 / 画像再構成 |
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| Research Abstract |
低被曝断層撮像を可能にするために,屈折コントラストに基づくトモシンセシス再構成アルゴリズムを開発した.まず被写体の測定過程における数学モデルから再構成アルゴリズムを導出した.アルゴリズムの有効性はシミュレーションにより検証された.次に,X線を用いたテストファントムの撮影実験を行い,密度分解能,空間分解能,S/N,被曝量など,さまざまな角度から評価した.さらに,乳癌羅患者から摘出された乳房の撮影実験を行い,医学的検討・被曝量の算出などを行った.本年度では次の成果を挙げた.
1.屈折コントラストに基づくトモシンセシスの再構成アルゴリズムと生体サンプルを用いた実験結果についてThe 11th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI2012)国際会議で発表した.
2.再構成アルゴリズムの正当性を数値ファントムのシミュレーションデータから検証した.ここで,シミュレーションデータの生成のために,新たにX線撮像シミュレーターを開発した.シミュレーターでは,膨大な計算コストを伴う入射X線ビームのレイトレーシング処理を行っている.この計算をGPUデバイスに任せることで約100倍の高速化を実現した.
3.本研究では,屈折コントラストX線の測定に暗視野光学系を利用しているが,現在開発中の高感度撮像方式であるM-DEI (multiple-times-difraction enhanced imaging)を用いて断層撮像が可能かどうか検討を行った.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で新たに開発された屈折コントラスト・トモシンセシス画像再構成アルゴリズムは,再構成に必要とする投影数を縮減できる.生体組織像においてもCTと比較して遜色のない画質を得た.
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| Strategy for Future Research Activity |
屈折コントラストX線撮像方式を乳癌マンモグラフィーで利用するためには,画像から癌を判別するための指標が必要となる.現在,本撮像方式による乳癌の再構成画像内に,規則的な組織構造がいくつか存在することが分かっている.これを指標に癌を自動判別する画像処理法を開発する予定である.
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
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[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
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Journal Title
Journal of Physics : Conference Series
Volume: 425
Issue: 19
Pages: 192006-192006
DOI
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Peer Reviewed
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