造影剤を用いず癌を発見するＸ線コンピュータ断層撮影法の開発

• 研究課題/領域番号: 24656570
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 神野 郁夫 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50234167)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: X線コンピュータ断層撮影 / エネルギー分解 / 実効原子番号 / 線減弱係数 / X線 / コンピュータ断層撮影 / エネルギー分解CT / フィルタX線 / 物質識別 / 低被曝

研究概要

X線コンピュータ断層撮影法(CT)を用いて癌を発見するためにヨウ素造影剤を血管注入する．しかし，ヨウ素造影剤には副作用があり，約1万人に一人の死者が出る．このため，ヨウ素造影剤を用いずに癌組織の観察ができることが望ましい．そこで，エネルギー分解CTを用いた実効原子番号測定を行った．通常は2種の単色X線を用いる.
我々は白色X線を用い，解析のエネルギー範囲を狭く設定し，擬似単色X線とした．中心に直径2mmのアルミニウム棒を入れた直径2cmのアクリルファントムについてCT測定し，2種のエネルギー範囲のX線に対する線減弱係数を求め，その比を計算し，実効原子番号を求め，それぞれ1%以内の一致を見た．

研究成果

• [雑誌論文] Using Energy-resolved X-ray Computed Tomography with a Current Mode Detector to Distinguish Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Kanno, R. Imamura, Y. Yamashita, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara and H. Onabe
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 巻: 53 ページ: 56601-56601
  • NAID: 210000143759
• [雑誌論文] Low-dose Exposure Energy-Resolved X-ray Computed Tomography using a Contrast Agent with a High-energy K-edge (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamashita, K. Shima, I. Kanno, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara, H. Onabe
  • 雑誌名: J.Nucl.Sci.Technol. 巻: 51 ページ: 91-97
• [雑誌論文] Low-dose Exposure Energy-Resolved X-ray Computed Tomography using a Contrast Agent with a High-energy K-edge (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamashita, I. Kanno, 他．
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Science and Technology 巻: 51 号: 1 ページ: 91-97
  • DOI: 10.1080/00223131.2013.849621
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Using Energy-resolved X-ray Computed Tomography with a Current Mode Detector to Distinguish Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Kanno, R. Imamura, Y. Yamashita, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara and H. Onabe
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 5 ページ: 56601-4
  • DOI: 10.7567/jjap.53.056601
  • NAID: 210000143759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computed Tomography Reconstruction from Two Transmission Measurements for Iodine-marked Cancer Detection (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Kanno, K. Shima, H. Shimazaki, Y. Yamashita, K. Watanabe, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara and H. Onabe
  • 雑誌名: J.Nucl.Sci.Technol. 巻: 50 ページ: 1020-1033
• [雑誌論文] Energy-resolved Computed Tomography Measurements of Iron Solution and Adipose as a Simulation for Estimating the Iron Concentration in the Human Liver (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamashita, H. Shimazaki, K. Shima, I. Kanno, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara and H. Onabe
  • 雑誌名: J.Nucl.Sci.Technol. 巻: 50 ページ: 376-380
• [雑誌論文] Energy- resolved Computed Tomography Measurements of Iron Solution and Adipose as a Simulation for Estimating the Iron Concentration in the Human Liver (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamashita, I. Kanno, 他．
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Science and Technology 巻: 50 号: 4 ページ: 376-380
  • DOI: 10.1080/00223131.2013.773163
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Computed Tomography Reconstruction from Two Transmission Measurements for Iodine-marked Cancer Detection (2013)
  • 著者名/発表者名: I.Kanno, K.Shima, 他．
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Science and Technology 巻: 50 号: 10 ページ: 1020-1033
  • DOI: 10.1080/00223131.2013.830077
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A transXend detector- principle and Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Kanno
  • 雑誌名: Prog.in Nucl.Sci.and Technol. 巻: 3 ページ: 1-1
• [雑誌論文] Low Dose Exposure Diagnosis with a transXend Detector Aiming for Iodine-marked Cancer Detection (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Kanno, H. Shimazaki, R. Imamura, Y. Yamashita, K. Shima, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara and H. Onabe
  • 雑誌名: J.Nucl.Sci.and Technol. 巻: 49 ページ: 937-946
  • NAID: 120005323011
• [雑誌論文] Third-generation Computed Tomography with Energy Information of X-rays using a CdTe Flat Panel Detector (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Kanno, R. Imamura, Y. Minami, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara, H. Onabe
  • 雑誌名: Nucl.Instrum.Meth.in Phys.Res. 巻: A695 ページ: 268-271
• [学会発表] エネルギー分解X線コンピュータ断層撮影による実効原子番号の測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村優志, 山下良樹, 井上福太郎, 神野郁夫, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 青山学院大学(20a-F1-1)
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] フラットパネル検出器を用いたエネルギー分解コンピュータ断層撮影法の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊良皆拓, 桑原潤一, 山下良樹, 木村優志, 北原理, 小川剛史, 船引綾乃, 叶井絵梨, 神野郁夫, 伊藤秋男, 門前一, 平岡真寛
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 青山学院大学(20a-F1-2)
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] 平板放射線検出器を用いたエネルギー分解X線コンピュータ断層撮影法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小川剛史, 山下良樹, 神野郁夫, 眞正浄光, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 青山学院大学(19a-PA1-25)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] 計算応答関数による積層及び平面transXend検出器を用いたエネルギー分解CTの比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北原理, 山下良樹, 小川剛史, 木村優志, 神野郁夫, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 青山学院大学(19a-PA1-26)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] 電流モード検出器transXendを用いたエネルギー分解コンピュータ断層撮影法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神野郁夫
  • 学会等名: 日本学術振興会「放射線科学とその応用第186委員会」
  • 発表場所: 放射線医学総合研究所
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] Measurement of Atomic Numbers Using Energy-resolved Computed Tomography (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamashita, M. Kimura, M. Kitahara, I. Kanno, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara, H. Onabe
  • 学会等名: IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
  • 発表場所: 大韓民国ソウル(M12-28)
  • 年月日: 2013-10-30
• [学会発表] Computed Tomography of Acrylic Phantom with Iodine and Aluminum Resoctructed by Two Transmission Measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Kanno, K. Shima, H. Shimazaki, Y. Yamashita, K. Watanabe, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara, H. Onabe
  • 学会等名: IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
  • 発表場所: 大韓民国ソウル(M12-18)
  • 年月日: 2013-10-30
• [学会発表] エネルギー分解CTによる実効原子番号測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下良樹, 島一成, 木村優志, 神野郁夫, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 同志社大学(16p-A12-6)
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] 高エネルギーK吸収端造影剤とエネルギー分解による低被曝化CT法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下良樹, 島一成, 神野郁夫, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 同志社大学(16p-A12-7)
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] 多種シンチレータ平面transXend検出器を用いた物質厚さ推定の可能性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北原理, 山下良樹, 小川剛史, 木村優志, 神野郁夫, 福田健太郎, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 同志社大学(16p-A12-8)
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] X線エネルギー分布を用いた物質厚さ分布測定と断層画像の再構成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神野郁夫, 島一成, 山下良樹, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 八戸工業大学(C33)
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] エネルギー分解CTによる実効原子番号測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下良樹, 神野郁夫, 木村優志, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 八戸工業大学(C34)
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] transXend検出器(エネルギー分解CTのための電流モード検出器)の開発と低被曝CTへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神野郁夫
  • 学会等名: 日本医学物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2013-04-13
• [学会発表] 超低被曝量診断を目指したtransXend検出器出力の多変量解析によるX線画像化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神野郁夫, 島一成, 島崎紘亘, 山下良樹, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 広島大学(I43)
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] エネルギー分解CTによるヨウ素とタングステンの識別 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下良樹, 島一成, 北原理, 神野郁夫, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学(13p-C7-7)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] transXend検出器を用いた低被曝物質識別法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 島一成, 島崎紘亘, 山下良樹, 神野郁夫, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学(13p-C7-8)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] 多種シンチレータ同一平面transXend検出器を用いたエネルギーCT測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北原理, 山下良樹, 島一成, 神野郁夫, 福田健太郎, 大高雅彦, 橋本周, 荒邦明, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学(13p-C7-9)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] Energy-resolved X-ray computed tomography for detecting tungsten as a substitute for gold contrast agent (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamashita, I. Kanno, K. Shima, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara, H. Onabe
  • 学会等名: International Symposium on Radiation Physics
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil(A.09.C.28)
• [学会発表] エネルギー分解CTによる ヨウ素とタングステンの識別 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下良樹，島一成，北原理，神野郁夫，大高雅彦，橋本周，荒邦章，尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 松山大学
• [学会発表] transXend検出器を用いた 低被曝での物質識別法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 島一成，島崎紘亘，山下良樹，神野郁夫，大高雅彦，橋本周，荒邦章，尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 松山大学
• [学会発表] 多種シンチレータ同一平面transXend検出器を用いたエネルギーCT測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北原理，山下良樹，島一成，神野郁夫，大高雅彦，橋本周，荒邦章，福田健太郎， 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 松山大学
• [学会発表] 超低被曝量診断を目指した transXend検出器出力の 多変量解析によるX線画像化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神野郁夫，島一成，島崎紘亘， 山下良樹 大高雅彦，橋本周，荒 邦章 尾鍋秀明
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] transXend検出器 (エネルギー分解CTのための電流モード検出器) の開発と 低被曝CTへの応用
  • 著者名/発表者名: 神野郁夫
  • 学会等名: 日本医学物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 招待講演
• [学会発表] エネルギー分解ＣＴによる実効原子番号測定
  • 著者名/発表者名: 山下 良樹，島 一成，木村 優志，神野 郁夫，大高 雅彦，橋本 周，荒 邦章，尾鍋 秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] 多種シンチレータ平面transXend 検出器を用いた物質厚さ推定の可能性
  • 著者名/発表者名: 北原 理, 山下良樹, 小川剛史, 木村優志, 神野郁夫, 福田健太郎, 大高雅彦, 橋本 周, 荒 邦章, 尾鍋秀明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] X線エネルギー分布を用いた物質厚さ分布測定と断層画像の再構成
  • 著者名/発表者名: 神野郁夫，島 一成，山下良樹，大高雅彦，橋本 周，荒 邦章，尾鍋秀明
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 八戸工業大学
• [学会発表] エネルギー分解CTによる実効原子番号測定
  • 著者名/発表者名: 山下良樹，神野郁夫，木村優志，大高雅彦，橋本 周，荒 邦章，尾鍋秀明
  • 学会等名: 日本原子力学会
  • 発表場所: 八戸工業大学
• [学会発表] Computed Tomography of Acrylic Phantom with Iodine and Aluminum Resoctructed by Two Transmission Measurements
  • 著者名/発表者名: I. Kanno, K. Shima, H. Shimazaki, Y. Yamashita, K. Watanabe, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara, H. Onabe
  • 学会等名: IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
  • 発表場所: Seoul
• [学会発表] Measurement of Atomic Numbers Using Energy-resolved Computed Tomography
  • 著者名/発表者名: Y. Yamashita, M. Kimura, M. Kitahara, I. Kanno, M. Ohtaka, M. Hashimoto, K. Ara, H. Onabe
  • 学会等名: IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
  • 発表場所: Seoul
• [備考]
  • URL: http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/People/Kanno/kanno.html
• [備考] 神野郁夫
  • URL: http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/People/Kanno/kanno.html
• [備考] 神野郁夫
  • URL: http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/People/Kanno/kanno.html
• [産業財産権] X線CT装置および該方法 (2013)
  • 発明者名: 神野郁夫
  • 権利者名: 神野郁夫
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2013-09-20
• [産業財産権] X-ray CT Apparatus and Method Thereof (2012)
  • 発明者名: 神野郁夫
  • 権利者名: 神野郁夫
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2012-05-15
  • 外国
• [産業財産権] 放射線検出器
  • 発明者名: 神野郁夫
  • 権利者名: 荒邦章
  • 産業財産権種類: 特許