放射光を用いたX線微小点光源による医学イメージングの研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570899
• Research Institution: Japan Synchrotron Radiation Research institute
• Principal Investigator: 山崎 克人 財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門II・医学チーム・チームリーダー, 副主席研究員 (50210381)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉村 和朗 神戸大学, 大学院・医学研究科・生体情報講座, 教授 (00136384) ; 津坂 佳幸 姫路工業大学, 理学部, 助手 (20270473) ; 篭島 靖 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (10224370) ; 四方 義啓 名城大学, 理工学部, 教授 (50028114) ; 梅谷 啓二 財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門II・医学チーム, 主幹研究員 (50344396)
• Keywords: 微小点光源 / 位相画像 / 拡大撮像

Research Abstract

まず、現状の吸収画像について放射光(平行光)を血管造影に適用した場合の被爆量について、位相画像の臨床適用を踏まえて考察した。次に位相画像の単純な場合を考え、屈折コントラスト画像について微小血管画像の解析した後、拡大しない場合のX線コヒーレント画像の空間分解能について骨細胞をターゲットに実験し、高分解能検出器を用いればサブミクロンまで達する可能性があることを示した。その後、位相画像を基に逆問題を解くことにより位相CTへの適切なアルゴリズムの開発を行うことに関し、レイトレーシングによるシミュレーションを行い、肺癌をターゲットにしたモデルに適用した。まずは簡便なモデル(完全に平行な光・サンプル-検出器を離しただけのシンプルな光学系)で様々なパラメータについてどのような画像が得られるかを計算し、既存の吸収イメージングとのコントラスト、しいては被曝量における優位性を定量的に議論した(投稿中論文添付)。また製作した針を用いた点光源の、スダレコリメータを使った実験をSPring-8にて行い、画像再構成した。そして位相画像を実際の臨床に適応する際、問題となる物体の重なりについて計算と実験の両面から検討を行った。具体的には血管のイメージングをターゲットに物体が重なった時の画像についてもスペックルの議論も絡めてシミュレーションを行った。

Research Products

• [Publications] 平野雅嗣, 山崎克人, 櫻井孝, 近藤威, 劉嘉忠, 片渕哲朗, 田村進一 他: "血管造影像におけるX線屈折コントラスト効果を利用した血管径計測"医学物理. 23・2. 157-159 (2002)
• [Publications] M.Hirano, K.Yamasaki, R.Kitazawa, K.Sugimura, S.Tamura, et al.: "Imaging of fine structure of bone sample with high coherent X-ray beam and high spatial resolution detector"Radiation Medicine. 22・1. 246-249 (2003)