| 研究課題/領域番号 |
19H04483
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
有元 誠 金沢大学, 先端宇宙理工学研究センター, 准教授 (40467014)
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| 研究分担者 |
小林 聡 金沢大学, 保健学系, 教授 (30313638)
片岡 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90334507)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | X線CT / フォトンカウンティング / 造影剤 / X線イメージング / スペクトラルX線CT / 高線量イメージング / in vivo イメージング / MPPC / シンチレータ / デュアルエナジーCT / X戦CT / 光子計数 / 抗がん剤 / フォトンカウンティングCT / 大規模集積回路 / 光子計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
X線CTは非破壊的に人体内部構造を3次元的に取得でき、このX線CTでしか見つからない病変が多く、現代医療を支える上で必須の技術である。微細な血管を鮮明に映し出すために造影剤が用いられることが多いが、患者の病気によっては、造影剤の使用を大きく制限されることがあり未だ安全で汎用な技術には至っていない。この課題を克服するためには、X線CT装置の圧倒的な感度向上が必須となる。本研究では、これを実現するために次世代光センサーMPPCを用いた超高感度のX線CT技術を新たに創出し、かつ臨床的見地からの性能実証を目指す。そして、高感度化の実現により新しい診断医療の道を切り開くアプローチへの足がかりとする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、高速シンチレータと半導体光検出器マルチピクセルフォトンカウンターを組み合わせた次世代フォトンカウンティングCTシステムを開発し、従来型の臨床CT装置と定量比較を行った。そして、本システムの特徴である光子単位でのX線検出により、低被ばく化を達成できることを見出した。またX線のエネルギー情報を利用することで、ヨードやガドリニウム、プラチナなどの造影剤の3次元空間分布の可視化に成功した。さらに、造影剤を小動物のマウスに投与して、生体イメージングにも成功し、本研究で開発したシステムが将来のドラッグデリバリーシステムに資する性能を有することを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人体にメスを入れることなく体内を可視化するシステムは、現代医療のみならず、次世代の診断・治療において必須となる技術である。現在普及しているX線CT装置は現代医療を支えるインフラのひとつであるものの、X線照射に伴う被ばくが多く、被写体の物質同定に乏しい。本研究で開発したフォトンカウンティングCTシステムはこれらの課題を解決し、どのような患者に対しても安心・安全な診断を提供することができる。また様々な疾患の早期発見や治療に応用でき、次世代の医療イメージング技術に大きく貢献する成果を得ることができた。
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