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マイクロフォーカスX線源を利用したX線暗視野法の開発と病理学への応用

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
研究課題/領域番号 15H01129
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京理科大学

研究代表者

安藤 正海  東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 教授 (30013501)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードX線源 / X線暗視野光学系 / 人体軟部組織 / 屈折 / 2次元像 / 3次元像 / 再構築 / 応用光学・量子光学 / X線 / 超精密計測 / 計測工学 / 医療・福祉 / X線光学系 / X線暗視野法 / 屈折型像 / 医学試料 / 病理学診断 / シリコン単結晶 / 機械研磨 / X線動力学理論
研究実績の概要

水平50ミクロン、垂直50ミクロンの見かけ焦点の大きさをもち、反射型レンズを搭載した最大加速電圧50kV、電流1mA、空冷式X線マイクロファーカス線源装置を組み立て実際にX線を発生させた。この発生装置は電源部、制御器、発生部の3部からなる。X線装置全体は厚さ10mmの鉛を鉄製の板の間に挟まれるようにした構造をもつ2000mm x 1000mm x 1000mmのハッチの中に収め、防X線対策はインタロックつきの完全なものとした。反射型レンズのおかげで集光効果は著しく輝度の高いX線明るさが絞れた像が得られた。定量測定はまだであるがX線カメラによる露光時間で比較するとレンズを用いないX線源に比較して明らかに集光効果が認められた。一方これに使われる予定のX線暗視野法光学系をセットアップしてシステムの空間解像度を測定した。結果は10ミクロンの値が得られた。これは現在考えられる人体軟組織を描画する上で提唱されている全てのX線画像システムの中で最高性能と考えられる。高いコントラストと共にこの方向の開発が進めば有力な病理切片を用いた従来の光学顕微鏡による診断に代わり切片製作の必要がなくなり、従来法では不可能であった3次元像が短時間に得られるという最大の利点があるので、この方向の開発を大いに進めるべきであると結論づけた。さらに露光時間は重要な因子であるので一枚あたりの露光時間を1分以下になるよう線源の開発はさらに進めるべきであると結論づけた、

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (3件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] デグカソリック大学医学部/ソウル国立大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院高能物理研究所北京放射光施設(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] デグカソリック大学医学部/ソウル国立大学医学部(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院北京高能物理学研究所放射光研究施設(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] ハーバード大学マサチューセッツ総合病院(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Dark-Field Imaging: Recent Developments and Potential Clinical Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Masami Ando, Naoki Sunaguchi, Daisuke Shimao, Adam Pan, Tetsuya Yuasa, Kensaku Mori, Yoshifumi Suzuki, Ge Jin, Jong-Ki Kim, Jae-Hong Lim, Seung-Jun Seo, Shu Ichihara, Norihiko Ohura and Rajiv Gupta
    • 雑誌名

      Physica Medica

      巻: 32 ページ: 1801-1812

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Recent Attempt at Achieving Higher Spatial Resolution in X-ray Dark-Field Imaging for Histo-Pathological Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Masami Ando
    • 学会等名
      AMSI2016
    • 発表場所
      Pyeongchang Campus of Seoul National University
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] XDFI (x-ray dark-field imaging) optics and its application to medicine2015

    • 著者名/発表者名
      M. Ando, R. Gupta, S. Ichihara, G. Jin, J.-K. Kim, G. Li, J.-H. Lim, K.Mori, N. Sunaguchi, Y. Sung, Y. Suzuki, T. Yuasa
    • 学会等名
      MASR2015 (8TH Meeting on Medical Application of Synchrotron Radiation)
    • 発表場所
      Grenoble(フランス)
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Application of Synchrotron Radiation2017

    • 著者名/発表者名
      Masami Ando, Naoki Sunaguchi, Yongjin Sung, Daisuke Shimao, Jong-Ki Kim, Li Gang, Yoshifumi Suzuki, Tetsuya Yuasa, Kensaku Mori, Shu Ichihara, and Rajiv Gupta
    • 総ページ数
      1000
    • 出版者
      World Scientific Publisher
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Handbook of X-Ray Imaging: Physics and Technology2017

    • 著者名/発表者名
      Masami Ando and Tetsuya Yuasa
    • 総ページ数
      2000
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Crystal-based X-ray Medical Imaging Using Synchrotron Radiation and Its Future Prospect2016

    • 著者名/発表者名
      Masami Ando, Naoki Sunaguchi, Yongjin Sung, Jong-Ki Kim, Li Gang, Yoshifumi Suzuki, Tetsuya Yuasa, Kensaku Mori Shu Ichihara, and Rajiv Gupta
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] AMSI2015 (10th Asia Meeting on Synchrotron Radiation BioMedical Imaging)2016

    • 発表場所
      山形大学医学部交流会館
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] AMSI2016 (10th Asian Meeting on Synchrotron Radiation BioMedical Imaging)2016

    • 発表場所
      Pyongyang Campus of Seoul National University
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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