| 研究課題/領域番号 |
21K00992
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分03060:文化財科学関連
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| 研究機関 | 杏林大学 |
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研究代表者 |
森 美加 杏林大学, 保健学部, 講師 (90737165)
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| 研究分担者 |
久原 重英 杏林大学, 保健学部, 教授 (60781234)
小林 邦典 杏林大学, 保健学部, 非常勤講師 (90723867)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 木質文化財 / CT / MRI / Polyethylene glycol |
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| 研究開始時の研究の概要 |
遺跡から出土した木製遺物には大量の水が含まれており，極めて脆弱である。これらのうち文化財として価値のある遺物は保存処理が施されるが、Polyethylene glycol (PEG)は保護剤として用いられることの多い材料のひとつである。木製遺物は木材に含まれる水をPEGへと置き換えるために，状態にあわせてPEG分子量やPEG水溶液が選択されて含浸処理が施されるが、木材への含浸状態の推定は技術者の経験によるところが大きく，また定量的な方法では計測の際に破壊的なものになる可能性がある。
そこで本研究では人体用MR装置およびCT装置を用いたPEG含浸の非破壊経時的観察と3次元可視化を目的とする。
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| 研究実績の概要 |
木製遺物は保護と保存のため、木材に含まれる水をPolyethylene glycol (PEG; HO-(C2H4O)n-H)PEGへと置き換える処理を行うが、木材への含浸状態の推定は技術者の経験によるところが大きく、また定量的な方法では計測の際に破壊的なものになる可能性がある。 そこで本研究では人体用MRIおよびCT装置を用いたPEG含浸の非破壊経時的観察と3次元可視化を目的とした。
研究初年度はMRIのUltra-short TEという最新のシーケンス用いてPEG含浸3次元画像の作成に成功した。PEGは60％濃度までは液体として存在するが、それ以上の濃度になると析出してしまうため溶液を60℃以上に加温する必要がある。MRIを用いた手法は撮像時間がやや長時間である上、試料の温度変化による影響を受けやすいため、保温等による温度管理が必要であった。
そこで本年度はより短時間で撮影が可能なDual-Energy CTに着目し、PEG含浸の過程の描出がCTにおいても可能であるか基礎的な検討を行った。16列マルチスライスCTで取得した130 kVと80kVの画像データを用いてExcelを使用してDualenergy画像を表示させたところ、やや空間分解能が劣るものの描出は可能であった。しかしながら、３次元による表示は検討が必要であった。
現在、最新の80列マルチスライスCTに搭載されている新しい画像再構成技術が本研究に応用できるか検討中である。また、針葉樹および広葉樹の代表的な樹種（ヒノキ・ブナ）について、その含浸の過程の違いに相違があるか明らかにしていく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
CT装置更新のため。COVID-19による影響。
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| 今後の研究の推進方策 |
80列マルチスライスCTを用いて、木材中のPEG含浸量の定量化と経時的変化について検討する。また、針葉樹・広葉樹の代表的な樹種について、その含浸の過程の違いに相違があるか明らかにする。
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