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簡便かつ安価なDual-Energy CT用電子密度校正ファントムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K09011
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関新潟大学

研究代表者

齋藤 正敏  新潟大学, 医歯学系, 教授 (40241583)

研究協力者 早川 岳英  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードelectron density / dual-energy CT / treatment planning / 放射線
研究成果の概要

本研究の目的は、がんの放射線治療計画における線量分布計算に必要な『電子密度校正用ファントム』を、Dual-energy CTの使用を前提として簡便な構成かつ安価な材料を使い開発することである。本目的達成のため研究期間内に、「簡便かつ安価な電子密度ファントム」を構築し、電子密度が既知の標準物質の電子密度校正を通して、本ファントムの基本的性能を調べた。その結果、エネルギー差分CT値と電子密度の間に良好な直線関係が成立することが分かった。また、得られた電子密度値は、誤差が約1~2%以内で校正できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの電子密度ファントムは、人体組織に極めて近いロッド素材の選択・合成とその正確な電子密度の見積りが要求され、必要な組織等価ロッドの本数も多くなるため、結果的に高価なものになっていた。Dual-energy CTを活用することにより、従来の高価な材料を用いずとも、より安価で入手が容易な材料で構成されるファントムを使用しても、放射線治療計画に不可欠な高精度の電子密度校正が十分可能となることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Simulation of photon-counting detectors for conversion of dual-energy-subtracted computed tomography number to electron density2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Masatoshi
    • 雑誌名

      Radiological Physics and Technology

      巻: 12 号: 1 ページ: 105-117

    • DOI

      10.1007/s12194-018-00497-0

    • NAID

      130007919661

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A simple formulation for deriving effective atomic numbers via electron density calibration from dual-energy CT data in the human body2017

    • 著者名/発表者名
      Saito Masatoshi、Sagara Shota
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 44 号: 6 ページ: 2293-2303

    • DOI

      10.1002/mp.12176

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simplified derivation of stopping power ratio in the human body from dual-energy CT data2017

    • 著者名/発表者名
      Saito Masatoshi、Sagara Shota
    • 雑誌名

      Medical Physics

      巻: 44 号: 8 ページ: 4179-4187

    • DOI

      10.1002/mp.12386

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A simple formulation for deriving stopping power ratio in the human body from dual-energy CT data2018

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Saito and Shota Sagara
    • 学会等名
      日本医学物理学会第115回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A simple formulation for deriving effective atomic numbers via electron density calibration from dual-energy CT data in the human body2018

    • 著者名/発表者名
      Shota Sagara and Masatoshi Saito
    • 学会等名
      日本医学物理学会第116回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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