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2007 年度 実績報告書

小動物用の機能・形態画像同時イメージング装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19390313
研究機関筑波大学

研究代表者

武田 徹  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (10197311)

研究分担者 南 学  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (10174096)
湯浅 哲也  山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30240146)
赤塚 孝雄  山形大学, 大学院・理工学研究科, 名誉教授 (80091875)
キーワード蛍光X線 / CT / 生体画像 / 微量元素 / 機能画像 / 透過X線CT / 形態画像 / 半導体検出器
研究概要

今日、遺伝子工学の進歩により種々の疾患動物モデルが開発され、これらモデル動物を用いた基礎医学的研究や新しい治療法の研究が行われ始めている。我々は、非放射性標識化合物で、SPECTと同様な画像が得られる蛍光X線CT装置(FXCT)を世界に先駆けて開発してきた。現在では、生きたマウスの脳血流の画像化にも世界で初めて成功している[Proc.SPIE 5535:380,2004,Nucl Instrum Meth A 548:38,2005]。麻酔下(1時間)の動物実験で得られたFXCT画像の容積分解能は0.1mm^3で、従来の手法では到底到達できない0.25mmの空間分解能の画像が得られる可能性を示している。FXCTを実用レベルの技術として使用するには、短時間で撮影が不可欠である。そのため、開発初期に採用した第一世代のCTのようなペンシルビームによる撮像法ではなく、シートビームで撮影を行えるFXCTの基礎研究を開始している。本研究では、新しいデータ収集法で画像データを得る事が可能な、実用前段階の蛍光X線CT装置を製作する。
本年は、先行研究で作製した蛍光X線検出用の3素子Ge半導体検出器と透過X線CT検出器のデータを同期しながら収集できる高速エレクトロニクス装置を購入し、さらにデータ収集と試料の駆動が対応して動作するためのソフトウェアを開発した。本装置でファントム及び固定生体試料を撮影し、シートビーム法で鮮明な標識物質に含まれるヨウ素分布画像を得ることに成功した。シートビーム法では、散乱線の除去が問題となるが、検出器側のコリメータ3個を試作し、特性評価を行った。空間分解能と感度を加味した最適なコリメータを使用し、目的とする0.25mmの空間分解能の画像を得ることにも成功した。現在、高速エレクトロニクス装置の速度をさらに高めるための検討(制御ソフトの改良)を行っている。シートビームを作るためのスリットシステムを作製し、シートビーム形状について基礎的な検討を行った。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Biomedical application of high sensitive synchrotron X-ray imaging techniques to assess the microstructures and function of hamster heart2007

    • 著者名/発表者名
      Jin Wu, et al.
    • 雑誌名

      Proc. NFSI & ICFBI 2007 2007

      ページ: 55-58

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 走査型蛍光X線CTを用いた生体試料観察2007

    • 著者名/発表者名
      武田徹, 他
    • 雑誌名

      日本金属学会会報「まてりあ」 46

      ページ: 832

  • [学会発表] 多素子Ge半導体検出器を用いた蛍光X線CT実現可能性に関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      霍慶凱、那須川清太、村上岳史、呉勁、Thet-Thet-Lwin、武田徹、湯浅哲也、赤塚孝雄
    • 学会等名
      第26回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      20070720-21
  • [学会発表] 蛍光X線CTを用いた生きたマウスの脳血流画像2007

    • 著者名/発表者名
      武田徹, 他
    • 学会等名
      第47回日本核医学会学術総会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-11-04
  • [学会発表] Biomedical application of high sensitive synchrotron X-ray imaging techniques to assess the microstructures and function of hamster heart2007

    • 著者名/発表者名
      Jin Wu, et al.
    • 学会等名
      NFSI & ICFBI 2007
    • 発表場所
      中国、杭州
    • 年月日
      2007-10-12
  • [学会発表] In-vivo and ex-vivo cerebral perfusion imaging of mice by fluorescent X-ray CT2007

    • 著者名/発表者名
      Jin Wu, et al.
    • 学会等名
      The 3^<rd> Hangzhou International Molecular Imaging Conference
    • 発表場所
      中国、杭州
    • 年月日
      2007-09-21

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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