X線透視画像上での物体特定により飛躍的な被ばく量低減を実現する新型IVRシステム

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H04478
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 菊池 洋平 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50359535)
• 研究分担者: 小谷 光司 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (20250699) ; 千田 浩一 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20323123) ; 志田原 美保 東北大学, 工学研究科, 准教授 (20443070) ; 渡部 浩司 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820) ; 狩川 大輔 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40436100) ; 松原 佳亮 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (40588430) ; 松山 成男 東北大学, 工学研究科, 教授 (70219525)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: インターベンショナルラジオロジー / 半導体検出器 / 医用画像処理技術

研究実績の概要

本研究課題におけるハード面での重要な研究として半導体検出器（Double sided strip型検出器、以下、DSS型検出器）の開発を行った。これはX線エネルギー分解画像を取得可能とするフラットパネル検出器（以下、FPD）のセンサー部分である。本課題においては半絶縁性ガリウムヒ素（GaAs）を材料とした作製プロセスの最適化を行ない、試作した検出器サンプルの性能を評価した。この試作においては実用性の達成を主眼としており、ストリップ（短冊）電極パターンの歩留まりの向上と、実装作業の簡易化に寄与することを目標とした。前者の目標についてはパターンニングでのリソグラフィプロセスにおいて二層レジストを適用した。これにより相当厚さの積層金属膜から成るストリップ電極群に対して高い信頼性で隣接するストリップとの電気的な分離を達成した。また、後者に対しては、実装工程での発生が予想される汚染や機械的損傷からセンサー表面を保護するための不動態層の形成を試みた。この不動態層形成ではストリップ電極面状に酸化ケイ素を材料とした膜を形成した後、各電極へのコンタクトのためのスルーホールと金パッドのパターンを作成した。放射線検出器においてはノイズの原因となる表面漏れ電流の低減対策の一つとして同様の手法が採用される。当該の不動態層もそのような性能面での効果が期待できると考えられる。検出器性能の評価においては、上記のようなプロセスを変更・追加した検出器サンプルについてもこれまで確認できた同様の整流性と放射線検出性能を確認することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [学会発表] X線透視画像内のデバイスを対象とした深層学習セグメンテーションモデルのための効率的な学習データ作成手法についての検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鈴木皓士，菊池洋平，吉原陽平，松原佳亮，大村知己，木下俊文，松山成男
  • 学会等名: 第４１回 日本医用画像工学会大会