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2015 年度 実施状況報告書

放射線治療用コーンビームCTの散乱線除去グリッドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K19211
研究機関順天堂大学

研究代表者

臼井 桂介  順天堂大学, 医学部, 助教 (20714132)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードコーンビームCT / 散乱線 / X線グリッド / モンテカルロシミュレーション / 放射線治療
研究実績の概要

本研究では放射線治療装置付属のコーンビームCTの画質改善を目指し、画質の劣化に大きく影響を与える散乱線を除去することを目的とした新しいX線グリッドの開発を行っている。このコーンビームCTへの散乱線を除去することにより、放射線治療時の位置合わせ画像の画質が向上でき、従来よりも正確に患者の位置照合を行うことができる。また画像を構成する画素値の定量性を確保できることから、コーンビームCT画像を利用して正確な体内の放射線の線量値を計算することができる。
今年度は主にコンピュータシミュレーション計算により、放射線治療用のコーンビームCT装置に最も適したX線グリッドの構造と材質の検討を行った。この結果、X線の吸収が少ないカーボンファイバーを支持体に使用し、またこれまでのX線グリッドよりも高い格子比となる構造にすることで、被検体から発生する散乱線を効率的に除去でき、また直接線の吸収を最小限に抑え、コーンビームCTの画質改善が実現できる可能性を示すことができた。
来年度はX線グリッドの制作を行い実機による検証実験を行う予定である。しかし、これまでの研究成果から支持体の使用による直接線の吸収が非効率的であり、本研究で目指す画質レベルに到達できない可能性がある。そのため、支持体を使用しない新たなグリッド構造を作成することを目指している。これにより、直接線の吸収が無い理想的なX線グリッドが作成できると考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度の目標であるグリッド構造の検討を行うことができた。
また、その問題点を明確にし、新たな構造の設計を行うことができた。

今後の研究の推進方策

X線グリッドの支持体を無くした、新しい構造のX線グリッドの開発を目指し、シミュレーション計算と実機の制作を行う。
現在、設計したグリッドの制作作業を進めており、今後は実験検証を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

X線グリッドの設計と発注ができていないため。

次年度使用額の使用計画

X線グリッドの発注を行い、実機の購入を目指す。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Monte Carlo study of improved image quality in cone-beam computed tomography using cross-type carbon fiber antiscatter grid2016

    • 著者名/発表者名
      K Usui, T Inoue, C Kurokawa, S Sugimoto, K Sasai, K Ogawa
    • 学会等名
      American association of physicists in medicine annual meeting 2016
    • 発表場所
      Washington,DC
    • 年月日
      2016-07-31 – 2016-08-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of cross-type carbon fiber antiscatter grid for cone beam computed tomography in radiation therapy2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Usui, Tatsuya Inoue, Toru Kawabata, Hironori Nagata, Chie Kurokawa, Satoru Sugimoto, Keisuke Sasai, Koichi Ogawa
    • 学会等名
      第111回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-04-14 – 2016-04-17

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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