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2016 年度 実績報告書

X線病理学確立のためのX線光学系開発

研究課題

研究課題/領域番号 26286079
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)

研究分担者 鈴木 芳文  九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10206550)
湯浅 哲也  山形大学, 理工学研究科, 教授 (30240146)
砂口 尚輝  群馬大学, 理工学研究科, 助教 (60536481)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードX線医用画像 / 放射光 / シリコン単結晶 / 薄板 / X線暗視野法 / 人体軟組織 / 2D像 / 3D像
研究実績の概要

2002年来開発中の人体軟組織を描画するシステムX線暗視野法は高いコントラストを有することが実証されてきた。システムは放射光源、非対称反射モノクロメーター・モノクロメーターMC、試料と回転軸、透過ラウエ型角度分析板LAA、画像受光器からなる。これらにより空間解像度も相当程度高いことが実証されつつある。この空間解像度は高木・トーパン方程式を数値計算することにより計算できる。さらにこの計算により空間解像度はLAA厚さの関数であり、LAA厚さを薄くすることにより理論限界値はLAA厚さを60ミクロンにすることにより2-3ミクロンに達することができることが分かった。現在は加工技術の限界によりLAA厚さは170ミクロンであるため空間解像度は8.5ミクロンであることが分かった。この値を超えるために加工会社と共同でLAAを薄くする技術の開発を行なってきた。薄くすることによりシリコン単結晶は紙のように反り返り直径60mm全面にわたって平面を保つことが不可能になる。このため周辺は3mm厚さのシリコン単結晶で囲むようにして平面を保って来た。しかしながら薄くすると境界において生ずる歪みのため理論上必要な曲率半径20kmを保つことが非常に困難になることがここ数年の開発の結果分かって来た。これを解決するには薄い部分から厚い部分への移行部において円弧を描くように厚さを変化させるが理想であるが、工学的難しさがあるので、代わりに薄い部分から厚い部分へ移行する箇所に傾斜をつけることとした。このための特殊な砥石を開発し、傾斜角度を60度に設定しLAAを作製し2結晶平行配置により結晶の完全性を確認したところ、前回までに比較してかなり改善されたことが判明した。これにより研究の方向性は正しいと判断し次回は傾斜角度を20度とするところまで到達した。

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。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2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 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] デグカソリック大学医学部/ソウル国立大学医学部(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      デグカソリック大学医学部/ソウル国立大学医学部
  • [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)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国科学院高能物理研究所北京放射光施設
  • [雑誌論文] Dark-Field Imaging: Recent Developments and Potential Clinical Application2016

    • 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

      Physics Medical

      巻: 32 ページ: 1801, 1812

    • 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 Hits-Pathological Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Masami Ando
    • 学会等名
      10th Asian Meeting on Synchrotron Radiation BioMedical Imaging (AMSI2016)
    • 発表場所
      ソウル国立大学平昌キャンパス
    • 年月日
      2016-10-08 – 2016-10-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Crystal-based X-ray Medical Imaging Using Synchrotron Radiation and Its Future Prospect2017

    • 著者名/発表者名
      Masami Ando, Naoki Sunaguchi, Yongjin Sung,Daisuke Shimao, Jong-Ki Kim, Gang Li, Yoshifumi Suzuki, Tetsuya Yuasa, Kensaku Mori, Shu Ichihara, and Rajiv Gupta
    • 総ページ数
      1000
    • 出版者
      World Scientific Publisher
  • [学会・シンポジウム開催] 10th Asian Meeting on Synchrotron Radiation BioMedical Imaging (AMSI2016)2016

    • 発表場所
      ソウル国立大学平昌キャンパス
    • 年月日
      2016-10-08 – 2016-10-08

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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