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陽子線励起X線を用いた造影剤注入量と被ばく線量の少ない透視撮影技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17300170
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

小栗 慶之  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 准教授 (90160829)

研究分担者 長谷川 純  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (90302984)
小川 雅生  駒澤大学, 医療健康科学部, 教授 (60016863)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,760千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 1,260千円)
2007年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2006年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2005年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード血管造影 / ヨウ素造影剤 / 被ばく線量 / K吸収端 / 陽子線励起X線放出 / 特性X線 / マイクロイオンビーム / ガラスマイクロキャピラリー / 医療・福祉 / X線診断 / 静電加速器 / 画像分解能 / マイクロビーム / ガラスキャピラリー / 画像コントラスト / Energy subtraction法 / 医療用X線撮影 / 単色X線 / 吸収係数 / 陽子線 / コントラスト
研究概要

平成17年度はヨウ素造影剤のK吸収端よりわずかにエネルギーの高い準単色X線を発生するために,単体の金属ランタン(La)標的の開発を行った.この標的に2MeVの陽子ビームを照射して発生するX線を測定したが,強度が低く,予定のファントムを用いた透視撮影実験が困難であることが分った.平成18年度はこのLa標的に,よりエネルギーの高い7MeVの陽子線を照射しX線を発生した.これを用いてヨウ素造影剤及び骨を摸擬したカルシウム化合物を充填したアクリル製ファントムの透視撮影を行った.比較のためにスズ(Sn)標的を用いた撮影も行った.撮影にはイメージングプレートを用いた.その結果,La標的を用いた方がSn標的の場合よりも画像のコントラストが高いことが分った.逆に,Snの場合はバックグラウンドを強調できることが分った.さらにLa標的のときの画像からSnのときの画像を差し引くことにより,造影剤の像のみを鮮明に抽出することができた.この方法によって,より低い造影剤濃度で撮影が可能となり,患者への負担を低減できる可能性があることが分った.平成19年度は陽子ビームをテーパーしたガラスマイクロキャピラリーに通して10ミクロン程度に絞り,画像の空間分解能を向上させることを試みた.キャピラリー出口直後に金属薄膜標的を置き,裏面に出るX線を用いて試験用被写体の拡大透過撮影実験を行った.しかし5MeVを越える陽子はキャピラリーの側壁を貫通してしまうため,予定の7MeV陽子による撮影はできなかった.そこで2MeV陽子を銅標的に照射して発生する低エネルギーX線を用いて実験を行った.その結果,キャピラリー出口径と同程度の空間分解能が得られた.予定通り7MeV陽子とLa標的を用いて高分解能画像を得るためには,陽子ビーム強度の増大,壁の厚いキャピラリーの製作,キャピラリーの冷却等が必要であることが分った.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (19件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] マイクロビームを用いた高分解能X線イメージング装置の開発2008

    • 著者名/発表者名
      長谷川 純
    • 雑誌名

      第20回「タンデム加速器及びその周辺技術の研究会」報告集, JAEA-Conf 2008-005

      ページ: 78-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Compact Micro-Beam System Using a Tapered Glass Capillary for Proton-Induced X-ray Radiography2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Hasegawa
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. and Meth. B 266

      ページ: 2125-2129

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a High-Resolution X-ray Imaging System Using Proton Micro-Beams2008

    • 著者名/発表者名
      Jun, Hasegawa, Shigeki, Shiba, Hitoshi, Fukuda, Yoshiyuki, Oguri
    • 雑誌名

      Proc. the 20th Workshop on Tandem Accelerators and Related Technologies JAEA-Conf 2008-005

      ページ: 78-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Compact Micro-Beam System Using a Tapered Glass Capillary for Proton-Induced X-ray Radiography2008

    • 著者名/発表者名
      Jun, Hasegawa, Sigeki, Shiba, Hitoshi, Fukuda, Yoshiyuki, Oguri
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. and Meth B 266

      ページ: 2125-2129

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A compact Micro-Beam System Using a Tapered Glass Capillary for Proton-Induced X-ray Radiography2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Hasegawa
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Phantom Test of Proton-Induced Dual-Energy X-Ray Angiography Using Iodinated Contrast Media2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Oguri
    • 雑誌名

      International J. of PIXE 17

      ページ: 11-21

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Phantom Test of Proton-Induced Dual-Energy X-Ray Angiography Using Iodinated Contrast Media2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki, Oguri, Jun, Hasegawa, Masao, Ogawa, Jun-ichi, Kaneko, Kimikazu, Sasa
    • 雑誌名

      International J. of PIXE 17

      ページ: 11-21

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Phantom Test of Proton-Induced Duai-Energy X-Ray Angiography Using Iodinated Contrast Media2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Oguri
    • 雑誌名

      International Journal of PIXE 17

      ページ: 11-21

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Evaluation of a High-Resolution X-ray Imaging System Using Glass-Capillary-Generated Micro Proton Beams2007

    • 著者名/発表者名
      Jun Hasegawa
    • 雑誌名

      Bulletin of the Research Laboratory for Nuclear Reactors 31

      ページ: 110-112

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] ガラスキャピラリーを用いたマイクロ陽子ビームの発生とX線イメージングへの応用2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川 純, 柴 茂樹, 福田一志, 小栗慶之, 小川雅生
    • 雑誌名

      日本原子力学会2007年春の年会要旨集

      ページ: 14-14

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Imaging of Iodinated Contrast Medium Using Proton-lnduced Quasi-Monochromatic X-ray Emission2006

    • 著者名/発表者名
      Jun Hasegawa
    • 雑誌名

      UTTAC Annual Report 2005 UTTAC-75

      ページ: 47-48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Imaging of Iodinated Contrast Agent Using Proton-lnduced Quasi-Monochromatic X-rays2006

    • 著者名/発表者名
      Jun Hasegawa
    • 雑誌名

      Bull. Res. Lab. Nucl. Reactor. 30

      ページ: 275-276

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Imaging of Iodinated Contrast Medium Using Proton-Induced Quasi-Monochromatic X-ray Emission2006

    • 著者名/発表者名
      Jun, Hasegawa, Jun-ichi, Kaneko, Yoshiyuki, Oguri, Kimikazu, Sasa
    • 雑誌名

      UTTAC Annual Report 2005, UTTAC-75, ISSN1880-4748

      ページ: 47-48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Imaging of Iodinated Contrast Agent Using Proton-Induced Quasi-Monochromatic X-rays2006

    • 著者名/発表者名
      Jun, Hasegawa, Yoshiyuki, Oguri, Masao, Ogawa
    • 雑誌名

      Bull. Res. Lab. Nucl. Reactor 30

      ページ: 275-276

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PIXEによる環境・医療関連研究2006

    • 著者名/発表者名
      小栗慶之
    • 雑誌名

      第19回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集

      ページ: 95-98

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Imaging of Iodinated Contrast Agent Using Proton-Induced Quasi-Monochromatic X-rays2006

    • 著者名/発表者名
      J.Hasegawa, Y.Oguri, M.Ogawa
    • 雑誌名

      Bull. Res. Lab. Nucl. Reactor 30

      ページ: 275-276

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Imaging of Iodinated Contrast Medium Using Proton-Induced Quasi-Monochromatic X-ray Emission2006

    • 著者名/発表者名
      J.Hasegawa, J.Kaneko, Y.Oguri, H.Fukuda, M.Ogawa, K.Sasa
    • 雑誌名

      UTTAC Annual Report 2006 (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 絶縁体キャピラリー内におけるMeVイオンの輸送過程2008

    • 著者名/発表者名
      長谷川 純
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Transportation of MeV Ions in Glass Capillaries2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Hasegawa, Shigeki Shiba, Hitoshi Fukuda, Yoshiyuki Oguri
    • 学会等名
      The 63rd Annual Meeting of the Physical Society of Japan
    • 発表場所
      Headquarters Campus, Kinki University, Osaka Japan
    • 年月日
      2008-03-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 絶縁体キャプラリー内におけるMeVイオンの輸送過程2008

    • 著者名/発表者名
      長谷川 純
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 小型マイクロイオンビーム源の可能性2008

    • 著者名/発表者名
      小栗慶之
    • 学会等名
      第9回化学放射線治療科学研究会-先進加速器開発と医学物理
    • 発表場所
      東京大学医学部付属病院
    • 年月日
      2008-03-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Possibilities of a Compact Micro Ion Beam Source2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki, Oguri
    • 学会等名
      The 9th Workshop on Chemical and Radiation Therapy Sciences-Advanced Accelerator Development and Medical Physics
    • 発表場所
      University of Tokyo Hospital, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2008-03-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] マイクロガラスキャピラリーを用いたMeV陽子の輸送とビーム品質評価2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川 純
    • 学会等名
      日本原子力学会2007年秋の大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場他
    • 年月日
      2007-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Beam Quality Evaluation of MeV-Protons Passing Through a Micro Glass Capillary2007

    • 著者名/発表者名
      Jun, Hasegawa, Shigeki, Shiba, Hitoshi, Fukuda, Yoshiyuki, Oguri
    • 学会等名
      2007 Fall Meeting of the Atomic Energy Society of Japan
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2007-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] マイクロガラスキャピラリーを用いたMeV陽子の輸送とビーム品質評価2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川 純
    • 学会等名
      日本原子力学会2007年秋の大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2007-09-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ガラスキャピラリーで集束されたMeV陽子線の特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      柴 茂樹
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Quality Evaluation of MeV-Proton Beam Focused with a Glass Capillary2007

    • 著者名/発表者名
      Shigeki, Shiba, Jun, Hasegawa, Hitoshi, Fukuda, Yoshiyuki, Oguri
    • 学会等名
      The 62th Meeting of the Physical Society of Japan
    • 発表場所
      Sapporo campus, Hokkaido University, Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2007-09-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 微小準単色X線源としてのMeVマイクロイオンビーム2007

    • 著者名/発表者名
      小栗慶之
    • 学会等名
      第1回大学原子力実験施設シンポジウム
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2007-07-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MeV Micro Ion Beams as a Monochromatic Micro X-ray source2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki, Oguri
    • 学会等名
      The 1st Symposium on Experimental Facilities for Atomic Energy Researches in Universities
    • 発表場所
      Headquarters Campus, Kinki University, Osaka Japan
    • 年月日
      2007-07-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 第1回大学原子力施設シンポジウム2007

    • 著者名/発表者名
      小栗慶之
    • 学会等名
      微小準単色X線源としてのMeVマイクロイオンビーム
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2007-07-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロビームを用いた高分解能X線イメージング装置の開発2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川 純
    • 学会等名
      第20回タンデム加速器およびその周辺技術の研究会
    • 発表場所
      日本原子力研究開発機構東海研究開発センター
    • 年月日
      2007-07-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ガラスキャピラリーを用いたマイクロ陽子ビーム発生とX線イメージングへの応用2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川 純
    • 学会等名
      日本原子力学会2007年春の年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Generation of Micro Proton Beam Using a Glass Capillary and Its Application to X-ray Imaging2007

    • 著者名/発表者名
      Jun, Hasegawa, Shigeki, Shiba, Hitoshi, Fukuda, Yoshiyuki, Oguri, Masao, Ogawa
    • 学会等名
      2007 Annual Meeting of the Atomic Energy Society of Japan
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      2007-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Observation of Fluid Motion in a Micro-Channel Based Chemical Chip Using Quasi-Monochromatic X-rays Induced by MeV-Protons2006

    • 著者名/発表者名
      Jun Hasegawa
    • 学会等名
      The 2nd COE-INES International Symposium, INES-2
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2006-11-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ヨウ素造影剤と陽子線励起特性X線を用いた二波長差分法による血管造影のファントム試験2006

    • 著者名/発表者名
      小栗慶之
    • 学会等名
      第23回PIXEシンポジウム
    • 発表場所
      ホテル松島大観荘(宮城県宮城郡松島町)
    • 年月日
      2006-11-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] A Phantom Test on Dual-Energy Angiography Using Iodinated Contrast Agent and Proton-Induced Characteristic X-rays2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki, Oguri, Jun, Hasegawa, Masao, Ogawa, Jun-ichi, Kaneko, Kimikazu, Sasa
    • 学会等名
      The 23th PIXE Symposium
    • 発表場所
      Hotel Matsushima-Taikanso, Miyagi, Japan
    • 年月日
      2006-11-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.nr.titech.ac.jp/~yoguri/

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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