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3次元単色X線CT装置の研究

研究課題

研究課題/領域番号 06555116
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関筑波大学

研究代表者

斎藤 恒雄 (斉藤 恒雄)  筑波大学, 電子・情報工学系, 教授 (70005312)

研究分担者 武田 徹  筑波大学, 臨床医学系, 講師 (10197311)
工藤 博幸  筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (60221933)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
12,700千円 (直接経費: 12,700千円)
1995年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1994年度: 11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
キーワード3次元CT / CT画像再構成アルゴリズム / シンクロトロン放射光 / 単色X線 / エネルギー差分 / 3次元イメージング / コンピュータトモグラフィ(CT) / 放射光 / 画像再構成アルゴリズム
研究概要

本研究は新世代のCTとして3次元単色X線CT装置の実現を図るための基礎となる研究を行ったものである。まず,被写体のすべての3次元情報を収集することができるX線源の走査軌道について検討し、最も実用的なものは円と直線からなる軌道であると判断した。3次元CT画像再構成に関しては、ラドンの反転公式から一般的な再構成法を導出すると共に提案する走査軌道に適用できる効率的な再構成アルゴリズムを求めた。これらは数値ファントムを用いた計算機シミュレーションによってその有効性・実用性を確認した。
これらの基礎研究に基づき,3次元CT装置を模擬した実験システムを試作した。X線源はシンクロトロン放射光から蛍光X線法によって発生させる円錐ビームの単色X線で,そのエネルギーはターゲットを変えることで可変にできる。ビームは広角で均一な強度をもつことが確認され、実験システムに組込まれた。被写体は計算機制御された定盤にマウントされ、プログラミングによってX線源の走査軌道が実現される。イメージインテンシファイアによって測定された投影データから開発された画像再構成アルゴリズムにより被写体の3次元CT像が再構成される。被写体として7層の円盤を積み重ねたファントムと心臓ファントムが用いられ、いずれも完全な3次元像が再構成できることを認めた。さらに特定元素(例えば造影剤など)の斤一吸収端の直前、直後のエネルギーをもつ線源で得られた像の差分をとるエネルギー差分法により、特定元素の3次元空間分布像を得ることが可能となった。再構成像は可視化ソフトウエアによって表示され、被写体の3次元構造が視覚的にも明確に確認できる。これらの研究成果から、3次元イメージングシステムとしての基本性能が理論的・実験的に明らかとなり、新しい機能をもつ3次元CTの実現可能性について有益な知見を得ることができた。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo,Tsuneo Saito: "Derivation and Implementation of a Cone-Beam Reconstruction Algorithm for Nonplanar Orbit" IEEE Transaction an Medical Imaging. 13. 196-211 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukai Toyofuku,et al.: "Development of a fluorescent x-ray source for medical imaging" Review of Scientific Instrumentation. 66. 1981-1983 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤恒雄: "3次元イメージング -円錐ビーム投影による3次元CT-" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 13. 183-188 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo,Tsuneo Saito: "An Extended Completeness Condition for Exact Cone-Beam Recorstru ction and Its Application" Proc.IEEE Nuclear Scien-ce Symposium a Medical Imaging Conference. 1710-1714 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneo Saito,Hiroyuki Kudo,Tohru Takeda,et al.: "Three-dimensional monochromatic X-ray CT" Proc.SPIE(Application of Digital Image Processing). 2564. 543-557 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo,Tsuneo Saito: "Exact Cone-Beam Reconstruction with a New Completeness Condition" Proc.1995 International Meeting on Fully Three-Dimensional Image Reconstruction in Radiology and Neuclear Medicine. 255-259 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo and Tsuneo Saito: "Derivation and Implementation of a Cone-Beam Reconstruction Algorithm for Nonplanar Orbit" IEEE Transaction on Medical Imaging. Vol.13, No.1. 196-211 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukai Toyofuku, Kenji Tokumori, Katsuyuki Nishimura, Tsuneo Saito, Tohru Takeda, et al: "Development of a Fluorescent X-ray source for medical imaging" Review of Scientific Instruments. Vol.66, No.2 Part II. 1981-1983 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneo Saito: ""Three-Dimensional Imaging" -Cone-Beam 3-D CT-" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. Vol.13, No.3. 183-188 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo and Tsuneo Saito: "An Extented Completeness Condition for Exact Cone-Beam Reconstruction and Its Application" Proc.IEEE Nuclear Science Symposium & Medical Imaging Conference. 1710-1714 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneo Saito, Hiroyuki Kud, Tohru Takeda, Yuji Itai, et al: "Three-dimensional monochromatic X-ray CT" Proc.SPIE,Vol.2564, (Application of Digital Image Processing XVII). 543-557 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo and Tsuneo Saito: "Exact Cone-Beam Reconstruction with a New Completeness Condition" Proc.1995 International Meeting on Fully Three-Dimensional Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine. 255-259 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo and Tsuneo Saito: "An Efficient Linogram Sampling Method for Cone-Beam Reconstruction" Proc.IEEE Nuclear Science Symposium & Medical Imaging Conference. (1995)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo, Tsuneo Saito: "Derivation and Implementation of a Cone-Beam Reconstruction Algorithm for Nonplanar Orbit" IEEE Transaction m Medical Imaging. 13. 196-211 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Fukai Toyofuku, et al: "Development of a fluorescent X-ray source for medical imaging" Review of Scientific Instrumentation. 66. 1981-1983 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤恒雄: "3次元イメージング-円錐ビーム投影による3次元CT-" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 13. 183-188 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo, Tsuneo Saito: "An Extended Completeness Condition for Exact Cone-Beam Reconstruction and Its Application" Proc. IEEE Nuclear Science Symposium 4 Medical Imaging Conference. 1710-1714 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuneo Saito, Hiroyuki Kudo et. al: "Three-dimensional monochromatic X-ray CT" Proc. SPIE (Application of Digital Image Processing). 2564. 543-557 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Kudo, Tsuneo Saito: "Exact Cone-Beam Reconstruction with a New Completenss Condition" Proc, 1995 International Meeting an Fully Three-Dimeusional Image Recanstruction in Radiology and Naclear Medicine. 255-259 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H,Kudo and T.Saito: "Derivation and Implementation of a Cone-Beam Reionstructior Algorlthm for Nonplaner Orbits" IEEE Transactlons an Medical Imaging. 13. 196-211 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H,Kudo and T.Saito: "An Extevded Completeness Conditicn for Exact Cove-Beam Reconstruction and its Application" Proc.IEEE Medical Imaging Conference. (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤恒雄: "3次元イメージング-円錐ビーム投影による3次元CT-" Medical Imaging Tehnology. 12. 369-378 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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