2015 Fiscal Year Research-status Report
放射光微小血管系診断システムにおける高性能検出器の物理的および医学的評価
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26461813
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
兵藤 一行 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (60201729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松下 昌之助 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (70359579)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射光 / 単色Ｘ線 / 微小血管造影 / 造影剤 / Ｘ線検出器 / 空間分解能 / 濃度分解能 / 画像処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に検討、開発を行ったＸ線画像の画質を定量的に評価するための各種評価用ファントーム、試料の撮影位置を高精度で制御するための試料位置調整装置を用いて、新しいＸ線イメージング用蛍光体を装着したＨＡＲＰ検出器、Ｘ線ＣＣＤ検出器、ＰＩＬＡＴＵＳ検出器により、Ｘ線エネルギー ３３ ｋｅＶの放射光単色Ｘ線を用いた各種評価実験を実施した。このとき、大きな対象試料を放射光単色Ｘ線の一方向からの照射によって撮像するために、過去に開発した二次元放射光単色Ｘ線照射面を得るための各種非対称反射光学素子（シリコン結晶）を利用した。評価実験は、放射光科学研究施設内のPF-AR偏向電磁石から得られる放射光、PF縦型ウィグラー光源から得られる放射光を利用した。この評価実験により、得られるＸ線画像の空間分解能、濃度分解能、時間分解能、空間的歪み、Ｓ／Ｎ、強度分布などに関して定量的に評価を行うことができた。また、ディジタルフィルターによる画像処理により目的とする画像情報の描出能が向上することも確認できた。
さらに上記知見を利用して、小動物を用いた血管造影検査を、個々の医学的目的に対応して各種血管系（冠動脈系、肺血管系、腫瘍血管系など）について実施して医学的見地からの評価を行った。これにより放射光単色Ｘ線強度と得られる画像の画質との関係、撮像系の種類と得られる画像の画質との関係を、より実用的見地から評価することができた。生体内冠動脈系、肺血管血流の定量的評価などにより、医学的に有用な情報が得られることを実証できた。また、今回利用したＨＡＲＰ検出器が、被写体内でのＸ線吸収により検出器への入射光子数が少なくなった領域でも目的とする対象の評価が可能である性能を有することを確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
大型放射光施設における放射光利用実験であり、加速器運転時間の削減等もあり、必ずしも十分な実験時間の確保ができていないが、複数回の放射光利用実験により有用な情報が得られつつあると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに得られた知見を利用して、血管系の評価に関して、より有用な医学的情報を得るためのＸ線イメージング方法の開発（血管系の三次元的評価や定量的な画像解析、時系列情報の解析など）、具体的な個々の医学的目的に対応した小動物を用いた各種血管系（冠動脈系、肺血管系、腫瘍血管系など）に関する評価実験による医学的知見の蓄積、さらに放射光微小血管造影法の研究適応可能範囲の拡大に関する検討や被写体の被曝線量に関する検討を行うことを予定する。
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| Causes of Carryover |
現在までの研究成果を更に詳細に解析、評価し、その結果を考慮して研究目的を達成するためにより有用な物品の購入を、放射光利用実験の時期に合わせて行うこととした。また、一部の次年度使用額は物品購入時の経費節約の結果である。旅費に関しては、放射光利用実験を継続して更に知見を蓄積し、全体の研究成果をまとめて次年度に各種学会等で報告することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
Ｘ線イメージングシステムの評価に関する追加ファントーム、試料位置調整装置改良のためのジグの購入や研究成果の学会等における報告のために使用する予定である。
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Research Products
(4 results)
