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軟組織も撮影可能な医学用超高分解能X線コンピュータ断層撮影装置の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 11359004
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 広領域
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

芝田 高志 (2000)  東京女子医科大学, 医学部, 助手 (70222031)

永野 貞子 (1999)  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (30075270)

研究分担者 阿岸 鉄三  東京女子医科大学, 医学部, 名誉教授 (70090660)
高山 幹子  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (80075481)
永野 貞子  東京女子医科大学, 医学部, 前教授 (30075270)
高倉 公朋  東京女子医科大学, 医学部, 学長 (90109984)
小川 智哉  学習院大学, 理学部, 教授 (50080437)
芝田 高志  東京女子医科大学, 医学部・解剖学教室, 助手 (70222031)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
36,900千円 (直接経費: 36,900千円)
2000年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
1999年度: 32,200千円 (直接経費: 32,200千円)
キーワード超高分解能X線断層撮影装置 / マイクロCT / 立体画像再構築 / 階調分解能 / 蓚酸症 / 動脈硬化 / 糖尿病 / 結合体胎児 / μ-CT / 立体再構築画像 / 動脈 / 奇形胎児 / 石灰化 / 超高分解能XCT(MFXCT) / 間葉 / 中耳 / Be窓 / ヒト胎児 / 粘膜ヒダ
研究概要

超高分解能Χ線CT(MFXCT,μ-CT)の空間分解能は医用CTと比較し10^2〜10^3倍高い数μmに達するが、階調分解能には両者ともあまり優れず、Χ線吸収差の少ない軟組織間の解像は困難である。しかし、μ-CTに於けるこの問題の克服ができれば解剖学などの基礎研究から臨床検査に亙り、大変有用な医学用非破壊検査機器となる。
そこでまず初めに、工業用として供給されている最高性能のμ-CT特注装置に相当する装置の設計と製作を行い、その後、医学研究用としてハード・ソフトウェア両面から大幅な改良研究を通し、被曝量の軽減、任意の断層を得るための多軸化など、他に類のない機能や性能も持たせ、さらに軟組織の解像を目的に過去に達成例のない21bitAD変換による最高階調分解能のシステムの試作を試みた。
この開発した装置に対して、解剖学および臨床医学的試料を用いた性能評価を試みた。連続断層像と立体再構築画像により、複雑な形態であるが故に構造解明が不可能であった奇形胎児の頭蓋骨、殊に内・中・外耳の異常形態の解析に成功し、個体発生追究の一助とした。
一方、治療法の確立していない蓚酸症患者の手術により切断された下腿の断層撮影から、本研究により初めて腓骨、脛骨動脈の中膜の石灰化像を明らかにした。過去、μ-CTによる動脈の報告は何れも造影剤による血管走行を示す鋳型であり、血管壁自体の断層像は得られておらず、一方、従来の組織切片作成法では石灰化領域の脱落によりその情報は欠落していた。
同様に閉塞性動脈硬化症患者、糖尿病性腎症献体者の下腿の石灰化像を明らかにし、Χ線画像解剖学の本装置が、基礎および臨床医学の研究に有用なツールとなりうることを示した。この基盤データから装置開発の意義と今後の技術的問題点を明確にした。短期間の為、現時点での論文数は少ないが、国際会議講演の招待など成果が注目され、今後さらに研究の継続を行いたい。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 芝田高志: "正常(健康)・異常(疾病)のバイオクリスタリゼーションならびに生体関連成分共存下の複雑系に於ける結晶成長"日本結晶成長学会雑誌(特集号). (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Shibata: "Visualization of Reissner's membrane in the internal ear of human fetuses by using 3D-reconstructed images obtained by very high resolution microfocus X-ray computed tomography"Radiology. (received).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Shibata: "Normal and Abnormal Biocrystallization and Crystal Growth in Complex Systems in the presence of Biological Components."Journal of the Japanese Association for Crystal Growth. 28 (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Shibata et al.: "Visualization of Reissner's membrane in the internal ear of human fetuses by using 3D-reconstructed images obtained by very high resolution microfocus X-ray computed tomography."Radiology. (submitted). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芝田高志: "正常(健康)・異常(疾病)のバイオクリスタリゼーションならびに生体関連成分共存下の複雑系に於ける結晶成長"日本結晶成長学会雑誌(特集号). (印刷中).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Shibata: "Visualization of Reissner's membrane in the internal ear of human fetuses by using 3D-reconstructed images obtained by very high resolution microfocus X-ray computed tomography"Radiology. (received).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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